Numer ćwiczenia: 5 Maciej Urbanowski

Jakub Wycisk

w. Górniczy k. Budownictwo rok III, gr. 2

Temat: Próba statyczna ściskania sprężyn śrubowych.

I. Celem ćwiczenia było:

1. Stworzenie charakterystyk λ=f(P) dwu sprężyn pracujących:

• pojedynczo

• równolegle

• szeregowo

Wyznaczenie dla każdej ze sprężyn

• modułu sprężystości postaciowej G:


;

D - średnica osiowa sprężyny

n - liczba zwojów sprężyny

d - średnica drutu sprężyny

λ - wartość zależności skrócenia sprężyny λ = c ^.P

• stałej sprężyny c:


;

3. Obliczenie stałej (c) dla układu sprężyn połączonych:

• równolegle




• szeregowo




II. Aparatura pomiarowa:

Do stworzenia charakterystyk λ=f(P) wykorzystujemy maszynę, której schemat przedstawiony jest na rysunku 1.




Rysunek 1

Schemat maszyny wytrzymałościowej o napędzie mechanicznym: l - silnik wraz z układem przekładni, 2 - górna płyta oporowa maszyny, 3 - dolna płyta oporowa maszyny, 4 - badana sprężyna, 5 - wahadło siłomierza (6), 6 - siłomierz, 7 - wskazówka siłomierza, 8 - pisak urządzenia samopiszącego (9), l0 - bęben z nawiniętym papierem perforacyjnym, 11 - mechanizm do zerowania wskazówki siłomierza (6), 12 - listwa sterownicza, 13 - wskaźnik przemieszczeń płyty oporowej (2), 14 - ręczny przełącznik kierunku posuwu płyty oporowej (2), 15 - ciężarek wahadła (5), 16 - regulacja prędkości posuwu płyty oporowej (2)

III. Opracowanie wyników

1. Charakterystyki sprężyn:

Sprężyna 1

Liczba zwojów n=10

Średnica drutu d=5,4 mm

Średnica sprężyny D=42 mm




β₁=59°

Sprężyna 2

Liczba zwojów n=6

Średnica drutu d=7,8 mm

Średnica sprężyny D=60,6 mm




β₂= 64°

Sprężyny 1 i 2 w połączeniu równoległym




β_r=73°

Sprężyny 1 i 2 w połączeniu szeregowym




β_sz=44°

2. Otrzymane wartości stałych c₁, c₂, c_r, c_sz metodą graficzną:

c₁=ctgβ₁= 89,03

c₂= ctgβ₂=89,1

c_r= ctgβ_r =89,21

c_sz= ctgβ_sz=88.7

3. Zestawienie danych i wyników metody analitycznej

Tabela 1

D1	[mm]	42
D2	[mm]	60,6
d1	[mm]	5,4
d2	[mm]	7,8
n1	Il. Zwojów	10
n2	Il. Zwojów	6

Tabela 2

Przeprowadzona próba	λmax [mm]	Pmax [N]
Ściskanie sprężyny 1	33	660
Ściskanie sprężyny 2	42	1440
Ściskanie sprężyn połączonych równolegle	33	1740
Ściskanie sprężyn połączonych szeregowo	74	1480

Tabela 3

G1	[MPa]	139409,60
G2	[Mpa]	98945,01
C1	[mm/N]	20,00
C2	[mm/N]	34,28
Cr	[mm/N]	12,63
csz	[mm/N]	54,28

IV. Wnioski:

Z przeprowadzonego doświadczenia wynika, że dla układu sprężyn połączonych szeregowo stała c przyjmuje większe wartości niż w połączeniu równoległym. Dla sprężyn pojedynczych stała c zależy głównie od średnicy zewnętrznej osiowej. Moduł sprężystości postaciowej G jest wprost proporcjonalny do siły ściskającej P i odwrotnie proporcjonalny do skrócenia sprężyny λ .

V. Załączniki

Oryginalne wyniki pomiarów.

---