Elementy podatne

2

Elementy podatne

Najważniejsza cecha charakterystyczna – znaczne
odkształcenia pod wpływem działających obciążeń

Odkształcenia uzyskiwane dzięki:
•Specjalnemu kształtowi

•Specjalnemu materiałowi o niskim module sprężystości

3

Elementy podatne - funkcje

Sprężyna 1 – funkcja????
Akumulowanie
(magazynowanie) energii
i wykonywanie pracy
mechanicznej

Sprężyna 3 – funkcja????
Wywieranie określonej siły

Sprężyna 2 – funkcja????
Akumulowanie
(magazynowanie) energii
i wykonywanie pracy
mechanicznej np. ruch
powrotny

•Wywieranie siły z możliwością regulacji i pomiaru
•Akumulowanie energii w celu wykonania pracy

4

Elementy podatne

– funkcje

Sprężyna funkcja????
Minimalizacja obciążeń
udarowych i zmiennych
Jak???
Akumulowanie energii

•Minimalizacja obciążeń udarowych i okresowo zmiennych
•Wywieranie siły z możliwością regulacji i pomiaru
•Akumulowanie energii, wykonywanie pracy

5

Elementy podatne

– projektowanie

Sprężyna 1 – Założenia
projektowe ????
Akumulowanie
(magazynowanie) energii
i wykonywanie pracy
mechanicznej
Siła, odkształcenie,
sztywność ?

Sprężyna 3 – funkcja????
Wywieranie określonej siły.
Siła, odkształcenie, sztywność

6

Elementy podatne

– projektowanie

Sprężyna talerzowa –
Założenia projektowe ????
Wywieranie siły
Siła, odkształcenie,
sztywność ?

7

Sprężyny walcowe naciskowe

•Dominującym obciążeniem w przekroju
drutu jest skręcanie
•Odstępstwo od typowego rozkładu
naprężeń wynika z zakrzywienia pręta

Charakterystyczne wielkości opisujące funkcję:
Siła, odkształcenie, sztywność

Cechy konstrukcyjne????
Średnica podziałowa (D), średnica drutu (d), liczba zwojów czynnych (i

c

)

8

Sprężyny walcowe naciskowe - obliczanie

Wyznaczanie długości „od tyłu”:
Długość zblokowana – suma średnic drutów
Długość robocza – między zwojami prześwity 0.1 – 0.2 d
Długość swobodna („wykonawcza”) – dł. robocza + strzałka ugięcia

Dopuszczalne naprężenia: 0.5 R

m

np. dla drutu ze stali węglowej 60G o średnicy 2 mm
R

m

=1720 MPa

k

s

=860 MPa

Wskaźnik sprężyny w=D/d zazwyczaj w przedziale 4-8

9

Przykładowy katalog

Materiał: SS 1774-04 (DIN 17223-B, EN 10270-1-SM)

Dt = Średnica drutu
Dm = Średnica podziałowa
Lo = Długość swobodna
nv = Całkowita liczba zwojów
Ln = Długość obciążonej sprężyny
(minimalna długość robocza)
Fn = Siła reakcji sprężyny przy
długości Ln
c = Sztywność w N/mm
s = Ugięcie
Zwoje: Prawoskrętne

Sprężyny walcowe naciskowe - dobór

S

C

C

I

G

8

2

S

k

a

p

a

C

A

D

-

f

i

l

S

C

C

I

G

8

2

S

k

a

p

a

C

A

D

-

f

i

l

Dodatkowe zagadnienia:

1.

Wyboczenie sprężyn

2. Technologia
3.

Zespoły sprężyn

4.

Pochłanianie energii

5.

Sprężyny talerzowe