Imiona i Nazwiska |
TEMAT ĆWICZENIA |
OCENA |
---|---|---|
Michał Cieszyński | Sprężyny śrubowe | |
ROK |
DATA | GRUPA |
2 | 11.12.2009 | 12M1 |
Sprężyny śrubowe po raz pierwszy zostały zastosowane przez Leonarda Da Vinci około roku 1500, użył ich w mechanizmach zamków broni.
Sprężyny śrubowe znalazły szerokie zastosowanie we wszystkich dziedzinach budowy maszyn.
Sprężynę śrubową stanowi przestrzenny pręt silnie zakrzywiony, którego skręcenie i krzywizna pozostają w stałym stosunku w każdym z punktów osi pręta. Gdy oś pręta jest linią śrubową walcową, sprężynę nazywa się walcową. Sprężyna śrubowa walcowa ma stałą krzywiznę i stałe skręcenie. Sprężyny śrubowe walcowe z drutu lub pręta okrągłego należą do najbardziej rozpowszechnionych w technice. Sprężyny stożkowe ze stałym kątem wzniosu linii śrubowej należą do sprężyn śrubowych. Rzut osi zwojów wspomnianych sprężyn na płaszczyznę podporową jest spiralą logarytmiczną. Sprężyny stożkowe o stałym skoku (czyli zmiennym kącie wzniosu) nie spełniają warunku, aby stosunek skręcenia do krzywizny w każdym z punktów osi był stały. Są to specjalne sprężyny śrubowe, których rzut osi zwojów na płaszczyznę podporową jest spiralą Archimedesa. Do tych specjalnych sprężyn śrubowych należą z reguły śrubowe sprężyny kształtowe paraboliczne.
1)Przeznaczenie
W lokomotywach sprężyny śrubowe podobnie jak i w pojazdach samochodowych znalazły zastosowanie w zawieszeniu, są one bowiem najodpowiedniejsze do powierzonego im zadania ze względu na ich małą masę jak również ilość zajmowanego miejsca. olejną zaletą jest lepsza charakterystyka przy pokonywaniu nierówności i możliwość łączenia w zespół z amortyzatorem w przypadku lokomotyw jest to amortyzator hydrauliczny.
2)Rejestracja charakterystyki
Rejestracji charakterystyki sprężyny dokonujemy poprzez przyłożenie siły P a następnie odpuszczenie owej siły, zmiany te są rejestrowane przez czujnik który następnie przesyła dane do komputera tam w specjalnym programie są one przeliczane i wykreślane na wykresie, charakterystyka sztywności sprężyny śrubowej o małym skoku objawia się wzorem ogólnym y = a * x a po podstawieniu odpowiednich parametrów jest to wzór F = k * λ jak można łatwo zauważyć charakterystyka sztywności sprężyny jest funkcją liniową. Charakterystykę sprężyny wyznaczamy poprzez wykreślenie funkcji liniowej jest to przybliżona charakterystyka liniowa następnie w zależności od tego czy jest to sprężyna naciskowa czy naciągowa i wyznaczamy ją wzorem na nie linowośća następnie otrzymujemy taką charakterystykę: 1- przybliżona liniowa, 2- dokładna sprężyny naciągowej, 3 - dokładna sprężyny naciskowej .
3)Selekcja w grupy
Sprężyny dzielimy aby można było dobrać odpowiednią sprężynę do danych warunków jej pracy aby jej charakterystyka pracy, koszt produkcji lub inne ważne czynniki były jak najlepsze.
Sprężyny dzielimy na:
a)ze względu na objętość gabarytową:
-walcowe
-stożkowe
-kształtowe
b)kształt przekroju poprzecznego pręta:
-kołowym
-eliptycznym
-prostokątnym
-kwadratowym
c)rodzaj obciążenia ściskowego:
-naciskowe
- ciskane siłą osiową P
-naciągowe
- rozciągane siłą osiową P
-s krętowe (skrętne)
- obciążone momentem skręcającym M
- parą sił P
Jednym z warunków który musi zostać spełniony dla sprężyn montowanych w lokomotywach są możliwie małe drgania szkodliwe. Sprężyny o zmiennym skoku mają zblokowane zwoje końcowe przy ugięciu maksymalnym, co wywołuje odpowiedni wzrost częstości drgań własnych i "wypadnięcie z rezonansu". Podobny wpływ ma zastąpienie pojedynczej sprężyny zespołem sprężyn. Tłumiki drgań sprężyn, cierne i dynamiczne oraz podkładki wibroizolacyjne są rzadziej stosowane.