3218343582

LABORATORIUM PKM

Temat: Wyznaczanie charakterystyki elementów podatnych

Sprężyny naciskowe o znacznej wysokości w stosunku do szerokości ulegają zjawisku wyboczenia, czyli tracą stateczność. Stateczność jest uwarunkowana wieloma czynnikami, z których najważniejsze to wskaźnik smukłości oraz warunki zamocowania skrajnych zwojów. Smukłość sprężyny charakteryzuje wskaźnik smukłości X określany stosunkiem:

k

D '

X

Sprężyny o małej, tak określonej smukłości, pod obciążeniem skracają znacznie swą pierwotną długość, że stają się mało wrażliwe na utratę stateczności.

Siłę krytyczną Pkr, tj. siłę, która powoduje zmianę warunków stateczności sprężyny (następuje wyboczenie sprężyny) można obliczyć na podstawie empirycznej zależności.

Pkr = CL₀ Kl [N],

gdzie: Kl- współczynnik zależny od UD odczytywany z wykresu (rys. 4).

Wykres na rys. 4 przedstawia dwie krzywe: 1 dla sprężyn dobrze osadzonych (podpartych) oraz 2 dla sprężyn o końcach osadzonych przegubowo.

Sprężyny stosuje się pojedynczo lub w układach. Zastosowanie układów sprężyn pozwala na uzyskiwanie większych podatności lub odwrotnie - większych sztywności przy zachowaniu małych wymiarów gabarytowych. W wielu konstrukcjach stosuje się zespoły sprężyn w układzie szeregowym lub równoległym. W układzie szeregowym(rys. 5a), każda sprężyna przenosi całkowite obciążenie siłą P, natomiast strzałka ugięcia układu sprężyn stanowi sumę strzałek ugięcia poszczególnych sprężyn. W układzie równoległym (rys. 5b), stosuje się sprężyny o jednakowej sztywności a tym samym o jednakowych parametrach, wówczas na każdą sprężynę przypada część obciążenia całkowitego.

Układy mieszane (rys. 5c) analizuje się, dzieląc je na podukłady sprężyn równoległych połączone szeregowo lub podukłady sprężyn szeregowych połączonych równolegle.

□

Rys. 5. Schematy układów sprężyn: a) szeregowy, b) równoległy, c) mieszany

Instrukcja do zajęć laboratoryjnych 6