skanuj0149 (9)

osiągnięcia w danym przekroju naprężeń dopuszczalnych. Osiadanie zwojów powoduje stopniowe wychodzenie ich ze współpracy, a więc dalszy wzrost obciążenia sprężyny powoduje coraz mniejsze jej ugięcie.

Dla sprężyn o charakterystyce liniowej sztywność C (stałą sprężyny, wskaźnik sztywności sprężyny) określa zależność

N

mm

lub

C =

M N • mm

— w <P

rad

(7.1)

w której:

/ — strzałka ugięcia pod obciążeniem F,

(p — kąt skręcenia pod działaniem momentu M.

Znajomość wartości stałej sprężyny jest wykorzystywana przy doborze sprężyn (por. tabl. 7.2).

Praca sprężyny. W wyniku odkształcenia wywołanego obciążeniem sprężyna gromadzi energię umożliwiającą wykonanie określonej pracy. Wartość pracy określa zakreskowane pole pod charakterystyką (rys. 1 .la) oraz zależność

F-f

lub L =

M-ę 2

(7.2)

Rys. 7.3. Wykresy pracy sprężyny [częściowo 14]

W celu zwiększenia efektywności pracy sprężyn są one często montowane z napięciem wstępnym F_p (rys. 7.3ó) i wówczas:

L = 0,5 (F_k ■f_k-F_p -f_p) lub L = 0,5 (M_k •(p_k-M_p ■ q>_p)    (7.3)

Podczas obciążania każda sprężyna magazynuje energię, natomiast podczas odciążania — oddaje ją. Ze względu na tarcie wewnętrzne w metalu oraz tarcie zewnętrzne między sprężyną i elementami współpracującymi część zgromadzonej energii jest zużywana na pokonanie oporów tarcia i ulega rozproszeniu. Straty energii obrazuje pole L_t (rys. 7.3c), które nosi nazwę pętli histerezy; praca użyteczna sprężyny wynosi zatem L_u — L — L_t. Rozpraszanie energii stanowi jedną z ważnych cech sprężyn. Gdy sprężyna ma służyć do kumulowania energii (sprężyna napędowa) lub do celów po-

149