Laboratorium Wytrzymałości Materiałów |
---|
Jacków MikołajJasiński Dawid Kościański Karol Kowalski Bartosz Piszczygłowa Mateusz Zieliński Paweł |
Grupa: M2 Grupa lab.: 2 |
Typ aparatury
Tensometr -Kraftaufnehmer Force Transducer 677077A 2kn=2mV/V
Czujnik położenia -WA/50 Scout 55
Siłomierz -Hottinger Messtechnik MVD 2510
Parametry sprężyn
Średnica drutu d =3,8mm
średnica wewnętrzna sprężyny Dw=26,6mm
liczba czynnych zwojów n=7,5
Średnica drutu d =5,2mm
średnica wewnętrzna sprężyny Dw=43,15mm
liczba czynnych zwojów n=5
Schemat Maszyny.
1 – badana sprężyna
2,3 – płyty ściskające
4 – rewersor
5 – belka napędowa
6 – tarcza siłomierza
7 – pokrętło zerowania siłomierza
8 – gałka nastawiająca rodzaj napędu
9 – korba napędu ręcznego
10 – listwa
11 - noniusz
Tabele z wynikami [ROZKMINIŁEM O CO BIEGA Z TYMI 2% DLATEGO W TABELACH I WYKRESACH ZASZŁY ZMIANY;p] MOIM ZDANIEM TERAS JEST GIT ALE SAMI ZDECYDUJCIE]
Sprężyna 1
Nr | Ugięcie | Siła ściskająca | Siła ściskająca w zakresie liniowym | Siła z prostej regresji liniowej | odchylenie pomiaru od prostej regresji |
---|---|---|---|---|---|
i | f | F | Fzl | Frl | b |
mm | N | N | N | % | |
1 | 0 | 0 | 0 | -2,67 | 0,89 |
2 | 5,28 | 50 | 50 | 50,70 | -0,23 |
3 | 10,01 | 100 | 100 | 98,51 | 0,50 |
4 | 15,45 | 150 | 150 | 153,49 | -1,16 |
5 | 20,42 | 200 | 200 | 203,73 | -1,24 |
6 | 25,2 | 250 | 250 | 252,05 | -0,68 |
7 | 29,37 | 300 | 300 | 294,20 | 1,93 |
8 | 32,53 | 350 | - | - | - |
Sprężyna 2
Nr | Ugięcie | Siła ściskająca | Siła ściskająca w zakresie liniowym | Siła z prostej regresji liniowej | odchylenie pomiaru od prostej regresji |
---|---|---|---|---|---|
i | f | F | Fzl | Frl | b |
mm | N | N | N | % | |
1 | 0 | 0 | 0 | -4,35 | 1,45 |
2 | 4,25 | 50 | 50 | 50,02 | -0,01 |
3 | 8,42 | 100 | 100 | 103,37 | -1,12 |
4 | 12,3 | 150 | 150 | 153,02 | -1,01 |
5 | 16,14 | 200 | 200 | 202,15 | -0,72 |
6 | 19,92 | 250 | 250 | 250,51 | -0,17 |
7 | 23,42 | 300 | 300 | 295,29 | 1,57 |
8 | 26,68 | 350 | 350 | - | - |
9 | 29,81 | 400 | 400 | - | - |
Sprężyny 1 i 2
Nr | Ugięcie | Siła ściskająca | Siła ściskająca w zakresie liniowym | Siła z prostej regresji liniowej | odchylenie pomiaru od prostej regresji |
---|---|---|---|---|---|
i | f | F | Fzl | Frl | b |
mm | N | N | N | % | |
1 | 0 | 0 | 0 | -3,50 | 0,88 |
2 | 2,4 | 50 | 50 | 49,13 | 0,22 |
3 | 4,77 | 100 | 100 | 101,11 | -0,28 |
4 | 7,06 | 150 | 150 | 151,34 | -0,33 |
5 | 9,4 | 200 | 200 | 202,66 | -0,66 |
6 | 11,74 | 250 | 250 | 253,98 | -0,99 |
7 | 13,81 | 300 | 300 | 299,38 | 0,16 |
8 | 16,15 | 350 | 350 | 350,70 | -0,17 |
9 | 18,18 | 400 | 400 | 395,22 | 1,20 |
Porównanie sztywności doświadczalnej z teoretyczną !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Sprężyna | Sztywność [N/mm] | Błąd $\left( \frac{Ct - Cd}{\text{Cd}} \right)$100 [%] |
---|---|---|
Doświadczalna Cd | Teoretyczna Ct | |
1 | 9,49 | 10,02 |
2 | 7,47 | 13,1 |
Układ równoległy | 4,56 | 23,12 |
Ct=(G*d^4)/(8*D^3*n)
Wg. Tego co ja znalazłem w gotowcach to G= 8,1*10^4Mpa czyli G= 8,1*10^4N/mm^2
W związku z tym obliczyłem Ct z tym że różnice wychodzą dość znaczne więc sprwadzicie to bo Niewinem czy jest dobrze… aha i Cd zgodnie z instrukcją przyjąłem jako współczynnik z lini regresji ( przemnożony przez 100 żeby te wyniki jakoś wyglądały;p)
Wyznaczanie modułu sztywności postaciowej G materiału sprężyny
Doświadczalna Cd- Współczynnik kierunkowy prostej regresji
Wykresy charakterystyk sprężyn
Wnioski do sprężyn!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Wyboczenie pręta smukłego- Wraz ze wzrostem siły rośnie przemieszczenie się końcówki pręta. Siła krytyczna, a więc ta potrzebna do wyboczenia wyniosła Fkr=346N. Różnica między doświadczalną a teoretyczną siłą krytyczną = -4%.
Charakterystyka sprężyn- !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Wnioski
Wykresy przedstawiające zależność ugięcia względem działającej siły na sprężynę, ewentualnie układ sprężyn , noszą nazwę charakterystyk sprężyn . Stała sprężyny jest tu reprezentowana przez tangens nachylenia prostej charakterystyki do osi przedstawiającej ugięcie.
Charakterystyka sprężyny obrazuje jej przydatność do celów konstrukcyjnych . Nachylenie prostej mówi nam o podatności sprężyny na odkształcenia. Analizując wykresy , jakie otrzymaliśmy na stanowisku badawczym , można wyciągnąć następujące wnioski :
sprężyna 2 jest bardziej podatna na odkształcenia sprężyste . Jest ona mniejsza od sprężyny 1 , to znaczy posiada mniejsze parametry geometryczne , które jak już wcześniej wspomniano w istotny sposób wpływają na własności sprężyste danej sprężyny .Sprężyna to łagodniej i bardziej elastycznie przenosi wszelkie obciążenia ,czulsza jest na uderzenia , lecz nie tłumi tak intensywnie drgań , jak większa sprężyna 1.
większa sprężyna jest bardziej sztywniejsza , a co za tym idzie należy na taką sprężynę wywrzeć większy nacisk w celu jej odkształcenia . Z tego względu sprężyna 1 ma większą stałą sprężystości C .
Układ równoległy jest bardziej wskazany w sytuacji , gdy wymagane są dobre własności tłumienia drgań .
- Charakterystyka sprężyny śrubowej o małym skoku jest liniowa