3218343580

LABORATORIUM PKM

Temat: Wyznaczanie charakterystyki elementów podatnych

2.    CELI ZAKRES ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest utrwalenie oraz pogłębienie wiedzy dotyczącej sprężystych elementów maszyn, a w szczególności naciskowych sprężyn śrubowych. Cel ten realizowany będzie poprzez wykonanie następujących zadań badawczych:

•    pomiar i identyfikacja właściwości materiału podatnego (np.: sprężyna, guma);

•    wyznaczenie charakterystyk sprężyny śrubowej walcowej oraz stożkowej oraz porównanie ich do charakterystyk wyznaczonych z wykorzystaniem zależności teoretycznych;

•    wyznaczenie wypadkowej charakterystyki wybranego układu sprężyn oraz jej porównanie z zależnościami teoretycznymi

•    ocena możliwych źródeł różnic wyników pomiarów oraz obliczeń sztywności sprężyny śrubowej.

3.    PODSTAWOWE ZALEŻNOŚCI TEORETYCZNE

Sprężyny śrubowe są stosowane 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. Sprężyny śrubowe walcowe z drutu lub pręta okrągłego należą do najbardziej rozpowszechnionych w technice. Sprężyny śrubowe pracują przy złożonym stanie naprężeń, głównym jednak składnikiem są naprężenia styczne, wywołane skręcaniem. Dla takiego stanu najbardziej odpowiedni jest przekrój okrągły. Takie sprężyny są również najłatwiejsze do wykonania i najtańsze. Na rys. 2 przedstawiono przykładową sprężynę naciskową wraz z wielkościami charakterystycznymi.

Rys. 2. Sprężyna walcowa naciskowa z podstawowymi oznaczeniami: D[mm] - średnica podziałowa sprężyny nieob-ciążonej, d[mm] - średnica drutu, /[mm) - ugięcie robocze sprężyny, f₉ [mm] - ugięcie pizy zablokowaniu zwojów, /max [mm] - ugięcie pizy obciążeniu Pm®, /min [mm] - ugięcie przy obciążeniu Pmm, i -liczba zwojów czynnych, /c-liczba całkowita zwojów, U [mm] - długość swobodna sprężyny, Umit [mm] - dugość montażowa sprężyny, P_gr [N] - obciążenie przy zablokowaniu, Pm® [N] - obciążenie maksymalne, Pmin [N] - obciążenie montażowe sprężyny, w- wskaźnik sprężyny, w= D/d, 6_P [mm] - luz międzyzwojowy pod obciążeniem Pmax, rm» [MPa] - rzeczywiste naprężenie skręcające w drucie sprężyny.

Instrukcja do zajęć laboratoryjnych 4