Жесткость пружины обозначение: Формула жесткости пружины в физике

Коэффициент жесткости пружины

Рано или поздно при изучении курса физики ученики и студенты сталкиваются с задачами на силу упругости и закон Гука, в которых фигурирует коэффициент жесткости пружины. Что же это за величина, и как она связана с деформацией тел и законом Гука?

Блок: 1/7 | Кол-во символов: 250
Источник: https://LivePosts.ru/articles/education-articles/fizika/kak-najti-koeffitsient-zhyostkosti-pruzhiny-formula-opredelenie

Определение и свойства

Коэффициент упругости по определению равен силе упругости, делённой на изменение длины пружины: Коэффициент упругости зависит как от свойств материала, так и от размеров упругого тела. Так, для упругого стержня можно выделить зависимость от размеров стержня (площади поперечного сечения и длины ), записав коэффициент упругости как Величина называется модулем Юнга и, в отличие от коэффициента упругости, зависит только от свойств материала стержня.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 478
Источник: https://ru.

wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D1%83%D0%BF%D1%80%D1%83%D0%B3%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8

Типы пружин

Пружины можно классифицировать по направлению прилагаемой нагрузки:

• пружины растяжения; предназначены для работы в режиме растягивания, при деформации их длина увеличивается; как правило, такие устройства имеют нулевой шаг, т.е. намотаны «виток к витку»; примером могут служить пружины в весах-безменах, пружины для автоматического закрытия дверей и т.д.;
• пружины сжатия под нагрузкой, напротив, укорачиваются; в исходном состоянии между их витками есть некоторое расстояние, как, например, в амортизаторах автомобильных подвесок.

В данной статье рассматриваются пружины, представляющие собой цилиндрические спирали. В технике применяется много других разновидностей упругих устройств: пружины в виде плоских спиралей (используются в механических часах), в виде полос (рессоры), пружины кручения (в точных весах), тарельчатые (сжимающиеся конические поверхности) и т.

п. Своего рода пружинами являются амортизирующие изделия из полимерных эластичных материалов, прежде всего резины. Во всех этих устройствах используется один и тот же принцип — запасать энергию упругой деформации и возвращать ее.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 1113
Источник: https://spravochnick.ru/fizika/zhestkost_pruzhiny_formula/

Определение и формула жесткости пружины

При рассмотрении того, что такое коэффициент жесткости пружины следует уделить внимание понятию упругости. Для ее обозначения применяется символ F. При этом сила упругости пружины характеризуется следующими особенностями:

1. Проявляется исключительно при деформации тела и исчезает в случае, если деформация пропадает.
2. При рассмотрении, что такое жесткость пружины следует учитывать, после снятия внешней нагрузки тело может восстанавливать свои размеры и форму, частично или полностью. В подобном случае деформация считается упругой.

Не стоит забывать о том, что жесткость – характеристика, свойственная упругим телам, способным деформироваться. Довольно распространенным вопросом можно назвать то, как обозначается жесткость пружины на чертежах или в технической документации. Чаще всего для этого применяется буква k.

Слишком сильная деформация тела становится причиной появления различных дефектов. Ключевыми особенностями можно назвать следующее:

1. Деталь может сохранять свои геометрические параметры при длительной эксплуатации.
2. При увеличении показателя существенно снижается сжатие пружины под воздействие одинаковой силы.
3. Наиболее важным параметром можно назвать коэффициент жесткости. Он зависит от геометрических показателей изделия, типа применяемого материала при изготовлении.

Довольно большое распространение получили красные пружины и другого типа. Цветовое обозначение применяется в случае производства автомобильных изделий. Для расчета применяется следующая формула: k=Gd 4 /8D 3 n. В этой формуле указываются нижеприведенные обозначения:

1. G – применяется для определения модуля сдвига. Стоит учитывать, что это свойство во многом зависит от применяемого материала при изготовлении витков.
2. d – диаметральный показатель проволоки. Она производится путем проката. Этот параметр указывается также в технической документации.
3. D – диаметр создаваемых витков при накручивании проволоки вокруг оси. Он подбирается в зависимости от поставленных задач. Во многом диаметр определяет то, какая нагрузка оказывается для сжатия устройства.
4. n – число витков. Этот показатель может варьировать в достаточно большом диапазоне, также влияет на основные эксплуатационные характеристики изделия.

Рассматриваемая формула применяется в случае расчета коэффициента жесткости для цилиндрических пружин, которые устанавливаются в самых различных механизмах. Подобная единица измеряется в Ньютонах. Коэффициент жесткости для стандартизированных изделий можно встретить в технической литературе.

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 2525
Источник: https://MyTooling.ru/instrumenty/vyvod-opredelenie-zhestkosti-pruzhiny

Физические характеристики пружин

Цилиндрические пружины характеризуются рядом параметров, сочетание которых обуславливает их жесткость — способность сопротивляться деформации:

1. материал; пружины чаще всего изготавливают из стальной проволоки, причем сталь в них применялася особая, ее характеризует среднее или высокое содержание углерода, низкое содержание других примесей (низколегированный сплав) и особая термообработка (закалка), придающая материалу дополнительную упругость;
2. диаметр проволоки; чем он меньше, тем эластичнее пружина, но тем меньше ее способность запасать энергию; пружины сжатия изготавливают, как правило, из более толстой проволоки, чем пружины растяжения;
3. форма сечения проволоки; не всегда проволока, из которой намотана пружина, имеет круглое сечение; уплощенное сечение имеют пружины сжатия, чтобы при максимальном сокращении длины (виток «садится» на соседний виток) конструкция была более устойчивой;
4. длина и диаметр пружины; длину пружины следует отличать от длины проволоки, из которой она намотана; эти два параметра согласуются через количество витков и диаметр пружины, который, в свою очередь, не следует путать с диаметром проволоки.

Существуют и другие физические характеристики, влияющие на работоспособность пружин. Например, при повышении температуры металл становится менее упругим, а при существенном ее понижении может стать хрупким. При интенсивной эксплуатации пружина со временем теряет часть упругости по причине постепенного разрушения связей между атомами кристаллической решетки.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 1530
Источник: https://spravochnick.ru/fizika/zhestkost_pruzhiny_formula/

Расчет пружины сжатия из проволоки прямоугольного сечения

Жесткость пружины из проволоки или прутка прямоугольного сечения при тех же габаритах, что и из круглой проволоки может быть гораздо больше. Соответственно и сила сжатия пружины может быть больше.

Основным отличием в расчете, как вы уже догадались, является определение жесткости витка (C 1 ) , задающей жесткость пружины (C ) в целом.

Далее представлены скриншот программы и формулы для цилиндрической стальной пружины из прямоугольной проволоки, у которой поджаты по ¾ витка с каждого конца и опорные поверхности отшлифованы на ¾ длины окружности.

Внимание!!!

После выполнения расчета по программе выполняйте проверку касательных напряжений!!!

4. I =(D 1 / B ) -1

5. При 1/3: Y =5,3942*(H / B ) 2 -0,3572*(H /B )+0,5272

При 1: Y =5,4962*(H / B ) (-1.715)

При 2H / B : Y =3 ,9286 *(H / B ) (-1. 2339 )

6. При H B : C 1 =(78500* H 4 )/(Y * (D 1 — B ) 3)

При H > B : C 1 =(78500* B 4 )/(Y * (D 1 — B ) 3)

8. T nom =1,25*(F 2 / C 1 )+H

9.

T max =π*(D 1 — B )*tg (10 ° )

11. S 3 = T — H

12. F 3 = C 1 * S 3

14. N расч =(L 2 — H )/(H +F 3 / C 1 — F 2 / C 1 )

16. C = C 1 / N

17. L 0 = N * T + H

18. L 3 = N * H + H

19. F 2 = C * L 0 — C * L 2

21. F 1 = C * L 0 — C * L 1

22. N 1 = N +1,5

23. A

=arctg (T /(π *(D 1 — H )))

24. L разв =π* N 1 *(D 1 — H )/cos (A )

25. Q =H *B * L разв *7,85/10 6

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1488
Источник: https://svetvam.ru/diy/formula-udlineniya-pruzhiny-kak-naiti-koefficient-zh-stkosti.html

Жёсткость деформируемых тел при их соединении

Параллельное соединение пружин.

Последовательное соединение пружин.

При соединении нескольких упруго деформируемых тел (далее для краткости — пружин) общая жёсткость системы будет меняться. При параллельном соединении жёсткость увеличивается, при последовательном — уменьшается.

Параллельное соединение

При параллельном соединении пружин с жёсткостями, равными жёсткость системы равна сумме жёсткостей, то есть

Последовательное соединение

При последовательном соединении пружин с жёсткостями, равными общая жёсткость определяется из уравнения:

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 601
Источник: https://ru. wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D1%83%D0%BF%D1%80%D1%83%D0%B3%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8

Расчет в Excel жесткости витка пружины

Жесткость витка пружины – это «краеугольный камень в фундаменте» расчетов, зависящий лишь от модуля сдвига материала, из которого пружина навита и её геометрических размеров.

C 1 = G * X 4 /(Y *(D 1 — B ) 3 )

В этой формуле:

G – модуль сдвига материала проволоки

Для пружинной стали:

G ≈78500 МПа ±10%

Для пружинной бронзы:

G ≈45000 МПа ±10%

X – минимальный размер сечения проволоки

Для круглой проволоки – это её диаметр:

X = D

Для прямоугольной проволоки:

X = H при H B

X = B при B H

H – высота сечения проволоки в направлении параллельном оси навивки пружины

B – ширина сечения проволоки в направлении перпендикулярном оси навивки пружины

Для круглой проволоки:

H = B = D

D 1 — наружный диаметр пружины

(D 1 — B ) – средний диаметр пружины

Y – параметр жесткости сечения проволоки

Для круглой проволоки:

Y = 8

Для прямоугольной проволоки:

Y = f (H / B )

Что это за функция — f (H / B ) ? В литературе она всегда задана в виде таблицы, что не всегда удобно, особенно для промежуточных значений H / B , которых попросту нет.

Выполним в MS Excel табличных данных в первых двух столбцах аналитическими функциями, разбив для повышения точности табличные значения на три группы.

На графиках, представленных ниже, Excel нашел три уравнения для определения параметра Y при различных значениях аргумента — отношения высоты проволоки к ширине — H / B . Красные точки – это заданные значения из таблицы (столбец №2), черные линии – это графики найденных аппроксимирующих функций. Уравнения этих функций Excel вывел непосредственно на поля графиков.

В таблице в столбце №3 размещены посчитанные по полученным формулам значения параметра жесткости сечения проволоки Y , а в столбцах №4 и №5 — абсолютные Δ абс и относительные Δ отн погрешности аппроксимации.

Как видно из таблицы и графиков полученные уравнения весьма точно замещают табличные данные! Величина достоверности аппроксимации R 2 очень близка к 1 и относительная погрешность не превышает 2,7%!

Применим на практике полученные результаты.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 2101
Источник: https://svetvam.ru/diy/formula-udlineniya-pruzhiny-kak-naiti-koefficient-zh-stkosti.html

Коэффициент жесткости соединений пружин

Приведенный выше показатель коэффициента жесткости детали при параллельном или последовательном соединении определяет многие характеристики соединения. Довольно часто проводится определение тому, чему равно удлинение пружины. Среди особенностей параллельного или последовательного соединения можно отметить нижеприведенные моменты:

1. При параллельном подключении удлинение обоих изделий будет равным. Не стоит забывать о том, что оба варианта должны характеризоваться одинаковой длиной в свободном положении. При последовательном показатель увеличивается в два раза.
2. Свободное положение – ситуация, в которой деталь находится без прикладывания нагрузки. Именно оно в большинстве случаев учитывается при проведении расчетов.
3. Коэффициент жесткости изменяется в зависимости от применяемого способа подсоединения. В случае параллельного соединения показатель увеличивается в два раза, при последовательном уменьшается.

Для проведения расчетов нужно построить схему подключения всех элементов. Основание представлено линией со штриховкой, изделие обозначается схематически, а тело в упрощенном виде. Кроме этого, от упругой деформации во многом зависит кинетическая и другая энергия.

Блок: 4/7 | Кол-во символов: 1218
Источник: https://MyTooling.ru/instrumenty/vyvod-opredelenie-zhestkosti-pruzhiny

Коэффициент жесткости цилиндрической пружины

На практике и в физике довольно большое распространение получили именно цилиндрические пружины. Их ключевыми особенностями можно назвать следующие моменты:

1. При создании указывается центральная ось, вдоль которой и действует большинство различных сил.
2. При производстве рассматриваемого изделия применяется проволока определенного диаметра. Она изготавливается из специального сплава или обычных металлов. Не стоит забывать о том, что материал должен обладать повышенной упругостью.
3. Проволока накручивается витками вдоль оси. При этом стоит учитывать, что они могут быть одного или разного диаметра. Довольно большое распространение получил вариант исполнения цилиндрического типа, но большей устойчивостью характеризуется цилиндрический вариант исполнения, в сжатом состоянии деталь обладает небольшой толщиной.
4. Основными параметрами можно назвать больший, средний и малый диаметр витков, диаметр проволоки, шаг расположения отдельных колец.

Не стоит забывать о том, что выделяют два типа деталей: сжатия и растяжения. Их коэффициент жесткости определяется по одной и той же формуле. Разница заключается в следующем:

1. Вариант исполнения, рассчитанный на сжатие, характеризуется дальним расположением витков. За счет расстояние между ними есть возможность сжатия.
2. Модель, рассчитанная на растяжение, имеет кольца, расположенные практически вплотную. Подобная форма определяет то, что при максимальная сила упругости достигается при минимальном растяжении.
3. Также есть вариант исполнения, который рассчитан на кручение и изгиб. Подобная деталь рассчитывается по определенным формулам.

Расчет коэффициента цилиндрической пружины может проводится при использовании ранее указанной формулы. Она определяет то, что показатель зависит от следующих параметров:

1. Наружного радиуса колец. Как ранее было отмечено, при изготовлении детали применяется ось, вокруг которой проводится накручивание колец. При этом не стоит забывать о том, что выделяют также средний и внутренний диаметр. Подобный показатель указывается в технической документации и на чертежах.
2. Количества создаваемых витков. Этот параметр во многом определяет длину изделия в свободном состоянии. Кроме этого, количество колец определяет коэффициент жесткость и многие другие параметры.
3. Радиуса применяемой проволоки. В качестве исходного материала применяется именно проволока, которая изготавливается из различных сплавов. Во многом ее свойства оказывают влияние на качества рассматриваемого изделия.
4. Модуля сдвига, который зависит от типа применяемого материала.

Коэффициент жесткости считается одним из наиболее важных параметров, который учитывается при проведении самых различных расчетов.

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 2693
Источник: https://MyTooling.ru/instrumenty/vyvod-opredelenie-zhestkosti-pruzhiny

Это соотношение выражает суть закона Гука. А значит, чтобы найти коэффициент жесткостипружины, следует силу растяжения тела разделить на удлинение данной пружины

При деформации тела возникает сила, которая стремится восстановить прежние размеры и форму тела. Эта сила возникает вследствие электромагнитного взаимодействия между атомами и молекулами вещества.

Закон Гука может быть обобщен и на случай более сложных деформаций. В технике часто применяются спиралеобразные пружины (рис. 1.12.3). Следует иметь в виду, что при растяжении или сжатии пружины в ее витках возникают сложные деформации кручения и изгиба.

В отличие от пружин и некоторых эластичных материалов (резина) деформация растяжения или сжатия упругих стержней (или проволок) подчиняются линейному закону Гука в очень узких пределах. Закрепите вертикально один конец пружины, второй же ее конец оставьте свободным. Жесткость – это способность детали или конструкции противодействовать приложенной к нему внешней силе, по возможности сохраняя свои геометрические параметры.

Различные пружины предназначены для работы на сжатие, растяжение, кручение или изгиб. В школе на уроках физики детей учат определять коэффициентжесткости пружины, работающей на растяжение. Для этого на штативе вертикально подвешивается пружина в свободном состоянии.

Вычисление силы Архимеда. Количество теплоты и калориметр. Теплота плавления/кристаллизации и парообразования/конденсации. Теплота сгорания топлива и КПД тепловых двигателей. Например, при деформации изгиба упругая сила пропорциональна прогибу стержня, концы которого лежат на двух опорах (рис. 1.12.2).

Поэтому ее часто называют силой нормального давления. Деформация растяжения пружины. Для металлов относительная деформация ε = x / l не должна превышать 1 %. При больших деформациях возникают необратимые явления (текучесть) и разрушение материала. С точки зрения классической физики пружину можно назвать устройством, которое накапливает потенциальную энергию путем изменения расстояния между атомами материала, из которого эта пружина сделана.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 2054
Источник: https://svetvam.ru/diy/formula-udlineniya-pruzhiny-kak-naiti-koefficient-zh-stkosti.html

Примеры задач на нахождение жесткости

Задача 1

На пружину длиной 10 см действует сила F = 100 Н. Длина растянутой пружины составила 14 см. Найти коэффициент жесткости.

1. Рассчитываем длину абсолютного удлинения: x = 14—10 = 4 см = 0,04 м.
2. По формуле находим коэффициент жесткости: k = F/x = 100 / 0,04 = 2500 Н/м.

Ответ: жесткость пружины составит 2500 Н/м.

Задача 2

Груз массой 10 кг при подвешивании на пружину растянул ее на 4 см. Рассчитать, на какую длину растянет ее другой груз массой 25 кг.

1. Найдем силу тяжести, деформирующей пружину: F = mg = 10 · 9.8 = 98 Н.
2. Определим коэффициент упругости: k = F/x = 98 / 0.04 = 2450 Н/м.
3. Рассчитаем, с какой силой действует второй груз: F = mg = 25 · 9.8 = 245 Н.
4. По закону Гука запишем формулу для абсолютного удлинения: x = F/k.
5. Для второго случая подсчитаем длину растяжения: x = 245 / 2450 = 0,1 м.

Ответ: во втором случае пружина растянется на 10 см.

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 919
Источник: https://LivePosts.ru/articles/education-articles/fizika/kak-najti-koeffitsient-zhyostkosti-pruzhiny-formula-opredelenie

Единицы измерения

Основной единицей измерения коэффициента жесткости в системе СИ является:

   

В СГС:

= дин/см

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 128
Источник: http://ru. solverbook.com/spravochnik/koefficienty/koefficient-zhestkosti-pruzhiny/

Видео

Из этого видео вы узнаете, как определить жесткость пружины.

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 69
Источник: https://LivePosts.ru/articles/education-articles/fizika/kak-najti-koeffitsient-zhyostkosti-pruzhiny-formula-opredelenie

Особенности расчета жесткости соединений пружин

Приведенная выше информация указывает на то, что коэффициент жесткости является довольно важным параметром, который должен рассчитываться при выборе наиболее подходящего изделия и во многих других случаях. Именно поэтому довольно распространенным вопросом можно назвать то, как найти жесткость пружины. Среди особенностей соединения отметим следующее:

1. Провести определение растяжения пружины можно при вычислении, а также на момент теста. Этот показатель может зависеть в зависимости от проволоки и других параметров.
2. Для расчетов могут применяться самые различные формулы, при этом получаемый результат будет практически без погрешностей.
3. Есть возможность провести тесты, в ходе которых и выявляются основные параметры. Определить это можно исключительно при применении специального оборудования.

Как ранее было отмечено, выделяют последовательный и параллельный метод соединения. Оба характеризуются своими определенными особенностями, которые должны учитываться.

В заключение отметим, что рассматриваемая деталь является важной частью конструкции различных механизмов. Неправильный вариант исполнения не сможет прослужить в течение длительного периода. При этом не стоит забывать о том, что слишком сильная деформация становится причиной ухудшения эксплуатационных характеристик.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 1412
Источник: https://MyTooling. ru/instrumenty/vyvod-opredelenie-zhestkosti-pruzhiny

Кол-во блоков: 19 | Общее кол-во символов: 18579
Количество использованных доноров: 6
Информация по каждому донору:

1. https://MyTooling.ru/instrumenty/vyvod-opredelenie-zhestkosti-pruzhiny: использовано 4 блоков из 7, кол-во символов 7848 (42%)
2. http://ru.solverbook.com/spravochnik/koefficienty/koefficient-zhestkosti-pruzhiny/: использовано 1 блоков из 6, кол-во символов 128 (1%)
3. https://LivePosts.ru/articles/education-articles/fizika/kak-najti-koeffitsient-zhyostkosti-pruzhiny-formula-opredelenie: использовано 3 блоков из 7, кол-во символов 1238 (7%)
4. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D1%83%D0%BF%D1%80%D1%83%D0%B3%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 1079 (6%)
5. https://spravochnick.ru/fizika/zhestkost_pruzhiny_formula/: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 2643 (14%)
6. https://svetvam. ru/diy/formula-udlineniya-pruzhiny-kak-naiti-koefficient-zh-stkosti.html: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 5643 (30%)

Закон Гука, сила упругости — определение, формулы

Какой буквой обозначается сила упругости?

Закон Гука Fупр = kx Fупр — сила упругости [Н] k — коэффициент жесткости [Н/м] х — изменение длины (деформация) [м]

Важно раз

Изменение длины может обозначаться по-разному в различных источниках. Варианты обозначений: x, ∆x, ∆l.

Это равноценные обозначения — можно использовать любое удобное.

Важно два

Поскольку сила упругости направлена против направления силы, с которой это тело деформируется (она же стремится все «распрямить»), в Законе Гука должен быть знак минус. Часто его и можно встретить в разных учебниках. Но поскольку мы учитываем направление этой силы при решении задач, знак минус можно не ставить.

Задачка

На сколько удлинится рыболовная леска жесткостью 0,3 кН/м при поднятии вверх рыбы весом 300 г?

Решение:

Сначала определим силу, которая возникает, когда мы что-то поднимаем. Это, конечно, сила тяжести. Не забываем массу представить в единицах СИ – килограммах.

СИ — международная система единиц.

«Перевести в СИ» означает перевод всех величин в метры, килограммы, секунды и другие единицы измерения без приставок. Исключение составляет килограмм с приставкой «кило».

m = 300 г = 0,3 кг

Если принять ускорение свободного падения равным 10 м/с*с, то модуль силы тяжести равен :

F = mg = 0,3*10 = 3 Н.

Тогда из Закона Гука выразим модуль удлинения лески:

F = kx

Выражаем модуль удлинения:

x = F/k

Подставим числа, жесткость лески при этом выражаем в Ньютонах:

x=3/(0,3 * 1000)=0,01 м = 1 см

Ответ: удлинение лески равно 1 см.

Параллельное и последовательное соединение пружин

В Законе Гука есть такая величина, как коэффициент жесткости— это характеристика тела, которая показывает его способность сопротивляться деформации. Чем больше коэффициент жесткости, тем больше эта способность, а как следствие из Закона Гука — и сила упругости.

Чаще всего эта характеристика используется для описания жесткости пружины. Но если мы соединим несколько пружин, то их суммарная жесткость нужно будет рассчитать. Разберемся, каким же образом.

Последовательное соединение системы пружин

Последовательное соединение характерно наличием одной точки соединения пружин.

При последовательном соединении общая жесткость системы уменьшается. Формула для расчета коэффициента упругости будет иметь следующий вид:

Коэффициент жесткости при последовательном соединении пружин 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + … + 1/k_i k — общая жесткость системы [Н/м] k1, k2, …, — отдельные жесткости каждого элемента [Н/м] i — общее количество всех пружин, задействованных в системе [-]

Параллельное соединение системы пружин

Последовательное соединение характерно наличием двух точек соединения пружин.

В случае когда пружины соединены параллельно величина общего коэффициента упругости системы будет увеличиваться. Формула для расчета будет выглядеть так:

Коэффициент жесткости при параллельном соединении пружин k = k₁ + k₂ + … + k_i k — общая жесткость системы [Н/м] k1, k2, …, ki — отдельные жесткости каждого элемента [Н/м] i — общее количество всех пружин, задействованных в системе [-]

Задачка

Какова жесткость системы из двух пружин, жесткости которых k₁ = 100 Н/м, k₂ = 200 Н/м, соединенных: а) параллельно; б) последовательно?

Решение:

а) Рассмотрим параллельное соединение пружин.

При параллельном соединении пружин общая жесткость

k = k₁ + k₂ = 100 + 200 = 300 Н/м

б) Рассмотрим последовательное соединение пружин.

При последовательном соединении общая жесткость двух пружин

1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + … + 1/k

1/k = 1/100 + 1/200 = 0,01 + 0,005 = 0,015

k = 1000/15 = 200/3 ≃ 66,7 Н/м

Очень-очень важно!

Не забудь при расчете жесткости при последовательном соединении в конце перевернуть дробь.

График зависимости силы упругости от жесткости

Закон Гука можно представить в виде графика. Это график зависимости силы упругости от изменения длины и по нему очень удобно можно рассчитать коэффициент жесткости. Давай рассмотрим на примере задач.

Задачка 1

Определите по графику коэффициент жесткости тела.

Решение:

Из Закона Гука выразим коэффициент жесткости тела:

F = kx

k = F/x

Снимем значения с графика. Важно выбрать одну точку на графике и записать для нее значения обеих величин.

Например, возьмем вот эту точку.

В ней удлинение равно 2 см, а сила упругости 2 Н.

Переведем сантиметры в метры: 2 см = 0,02 м И подставим в формулу: k = F/x = 2/0,02 = 100 Н/м

Ответ:жесткость пружины равна 100 Н/м

Онлайн-уроки физики в Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!

Задачка 2

На рисунке представлены графики зависимости удлинения от модуля приложенной силы для стальной (1) и медной (2) проволок равной длины и диаметра. Сравнить жесткости проволок.

Решение:

Возьмем точки на графиках, у которых будет одинаковая сила, но разное удлинение.

Мы видим, что при одинаковой силе удлинение 2 проволоки (медной) больше, чем 1 (стальной). Если выразить из Закона Гука жесткость, то можно увидеть, что она обратно пропорциональна удлинению.

k = F/x

Значит жесткость стальной проволоки больше.

Ответ: жесткость стальной проволоки больше медной.

---

---

 

Жесткость пружины. Как рассчитать.

Измерение параметров жесткости пружин разных типов

При производстве на предприятии и для применения необходимо определить способность пружины выдерживать определенные типы нагрузок. Для этого высчитывается т.н. коэффициент Гука – обозначение жесткости пружины, от которого зависит её надёжность. На этот параметр влияет материал, выбранный для изготовления. Это может быть сталь, легированная кремнием, ванадием, марганцем, другими добавками. Также применяются нержавейка, бериллиевая и кремнемарганцевая бронза, сплавы на основе никеля и титана.

Если деталь выпускается для применения при высоких нагрузках, экстремальных температурах, используются специальные марки легированной стали. Нижегородская метизная корпорация имеет возможность производить пружины под заказ, создавая изделия с заданными характеристиками.

Что такое жесткость?

Говоря о практике, а не физических терминах, это сила, приложив которую, можно сжать пружину. Если вы знаете прилагаемое усилие, можно определить, какой будет деформация, и наоборот. Это существенно облегчает вычисления.

Коэффициент высчитывается для пружин кручения, растяжения, изгиба, сжатия – всех наиболее популярных в промышленности разновидностей этого изделия. Также следует отметить два основных типа:

• С линейной (постоянной) жесткостью;
• С прогрессивной (зависящей от положения витков) жесткостью.

Часто производитель наносит на готовую продукцию пометку краской. Если такого обозначения нет, применяется формула определения жесткости пружины через массу и длину, упрощающая задачу. Она изначально разрабатывалась для пружин растяжения, была получена методом измерения соответствия массы грузы с изменениями геометрии.

Также данный параметр может быть прогрессирующим – растущим — или регрессирующим – убывающим. Во втором случае параметр «жесткости» принято называть «мягкостью». В отдельных механизмах, например, в автомобилестроении, этот параметр особенно актуален.

Какие вводные данные требуются?

При расчёте важно знать следующую информацию:

• Из какого материала выполнено изделие;
• Точный диаметр витков – Dw;
• Общий диаметр самой пружины – Dm;
• Количество витков – Na. 3.

  Переменная G означает модуль сдвига. Это значение можно найти в таблицах для разных материалов. К примеру, у пружинной стали G=78,5 ГПа.

  Далее разберемся, как определить жесткость пружины по формуле:

  k=F/L.

  Длина L бывает двух типов:

  • L1 – измеренная в вертикальном положении без груза;
  • L2 – полученная при подвешивании груза с точно известной массой.

  Например, 100-граммовая гиря, закреплённая в нижней части, воздействует с силой F, равной 1 Н. Получаем разницу между двумя показателями длины:

  L = L2 – L1.

  При этом следует уточнить, что степень жесткости не определяет распрямление в исходное состояние. На него воздействуют сразу несколько факторов.

  Насколько важен показатель, и на что он влияет?

  Характеристики пружины важны не только для соответствия ГОСТам и проведения сертификации. Они влияют на сроки эксплуатации изделий, в которых используются, а это огромное количество приборов, деталей, механизмов, от мебели, до различных транспортных средств.

  Поэтому данная величина напрямую влияет на надёжность готовых изделий, оборудования, техники, в которых используются элементы, содержащие пружины.

  Часто люди интересуются, как рассчитать жесткость пружины цилиндрической винтовой. Для таких случаев учитывается не только модуль сдвига, но и параметр Rs – напряжение, допускаемое при кручении. Здесь в расчёт берётся тип материала, его физические свойства, механические характеристики.

  Следующий вопрос – в чем измеряется коэффициент жесткости пружины при расчётах. Традиционно в системе измерений, принятой в нашей стране принято записывать значение в Н/м – ньютонах на один метр. Также это значение в качестве альтернативного варианта может записываться в килограммах на квадратный сантиметр, дин/см, граммах на квадратный сантиметр (расчёты в системе СГС).

  Коэффициент жесткости пружины определение, формулы, измерение

  Пружины можно назвать одной из самых популярных деталей, которые считаются частью обычных и непростых механизмов. При ее изготовлении применяется специализированная проволока, накручиваемая по конкретной пути. Выделяют довольно очень много самых разных показателей, характеризующих это изделие. Более значимым можно назвать показатель жесткости. Он определяет важные характеристики детали, может рассчитываться и использоваться в других расчетах. Рассмотрим характерности аналогичного параметра детальнее.

  Обозначение и формула жесткости пружины

  При рассмотрении того, что такое показатель жесткости пружины необходимо уделять свое внимание понятию упругости. Для ее определения применяется символ F. При этом сила упругости пружины отличается следующими характерностями:

  1. Вырисовывается только при деформации тела и пропадает например если дефармация исчезает.
  2. При рассмотрении, что такое жесткость пружины необходимо учесть, после снятия внешней нагрузки тело может воссоздавать собственные размеры и форму, полностью или частично. В таком случае дефармация считается упругой.

  Необходимо помнить про то, что жесткость – характеристика, отличительная гибким телам, способным изменяться. Очень популярным вопросом можно назвать то, как отмечается жесткость пружины на чертежах или в техдокументации. Очень часто для этого применяется буква k.

  Чрезмерно сильная дефармация тела оказывается основой возникновения самых разных недостатков. Основными характерностями можно назвать следующее:

  1. Деталь может хранить собственные геометрические параметры при долгой эксплуатации.
  2. При увеличении критерия значительно уменьшается сжатие пружины под влияние одинаковой силы.
  3. Наиболее основным параметром можно назвать показатель жесткости. Он зависит от геометрических критериев изделия, типа используемого материала во время изготовления.

  Довольно огромную популярность получили красные пружины и прочего типа. Цветовое обозначение используется в случае производства автомобильных изделий. Для расчета применяется следующая формула: k=Gd 4 /8D 3 n. В данной формуле указываются приведенные ниже определения:

  1. G – используется для определения модуля сдвига. Необходимо учесть, что данное свойство в большинстве случаев зависит от используемого материала во время изготовления витков.
  2. d – диаметральный критерий проволки. Она происходит путем проката. Такой параметр указывается также в техдокументации.
  3. D – диаметр создаваемых витков при накручивании проволки вокруг оси. Он выбирается в зависимости от задач. В большинстве случаев диаметр определяет то, какая нагрузка оказывается для сжатия устройства.
  4. n – число витков. Данный показатель может варьировать в довольно обширном диапазоне, также оказывает влияние на главные характеристики эксплуатации изделия.

  Рассматриваемая формула используется в случае расчета коэффициента жесткости для цилиндрических пружин, которые ставятся в разных механизмах. Аналогичная единица меряется в Ньютонах. Показатель жесткости для стандартизированных изделий можно повстречать в технической литературе.

  Формула жесткости соединений пружин

  Необходимо помнить про то, что в большинстве случаев проходит соединение тела нескольким пружинами. Такие системы получили очень большое распространение. Определить жесткость в данном случае более сложно. Среди свойств соединения можно подчеркнуть приведенные ниже моменты:

  1. Параллельное соединение отличается тем, что детали размещаются постепенно. Аналогичный способ дает возможность значительно повысить упругость создаваемой системы.
  2. Методичный метод отличается тем, что деталь подключаются друг к другу. Аналогичный способ подключения значительно уменьшает степень упругости, впрочем дает возможность значительно расширить максимальное удлинение. В большинстве случаев требуется собственно максимальное удлинение.

  В двух случаях применяется конкретная формула, которая определяет характерности подсоединения. Модуль силы упругости может значительно различаться в зависимости от свойств определенного изделия.

  При последовательном соединении изделий критерий рассчитывается так: 1/k=1/k₁+1/k₂+…+1/k_n. Рассматриваемый критерий считается довольно важным свойством, в этом случае он уменьшается. Параллельный метод подсоединения рассчитывается так: k=k₁+k₂+…k_n.

  Аналогичные формулы могут применяться при довольно различных расчетах, очень часто на момент решения математических задач.

  Показатель жесткости соединений пружин

  Вышеприведенный показатель коэффициента жесткости детали при параллельном или последовательном соединении определяет многие характеристики соединения. Очень часто проходит обозначение тому, чему равно удлинение пружины. Среди свойств параллельного или последовательного соединения можно подчеркнуть приведенные ниже моменты:

  1. При параллельном подсоединении удлинение двоих изделий будет равным. Необходимо помнить про то, что два варианта должны характеризоваться одинаковой длиной в свободном положении. При последовательном критерий возрастает вдвое.
  2. Свободное положение – ситуация, в которой деталь находится без прикладывания нагрузки. Собственно оно во многих случаях принимается во внимание при проведении расчетов.
  3. Показатель жесткости меняется в зависимости от используемого способа подключения. В случае параллельного соединения критерий возрастает вдвое, при последовательном уменьшается.

  Для выполнения расчетов необходимо выстроить схему включения всех компонентов. Основание продемонстрировано линией со штриховкой, изделие отмечается схематически, а тело в упрощенном виде. По мимо этого, от упругой деформации в большинстве случаев зависит кинетическая и иная энергия.

  Показатель жесткости цилиндрической пружины

  В работе и в физике довольно огромную популярность получили собственно цилиндрические пружины. Их основными характерностями можно назвать такие моменты:

  1. При разработке указывается главная ось, вдоль которой и действует большинство самых разных сил.
  2. При изготовлении рассматриваемого изделия применяется проволока конкретного диаметра. Она делается из специализированного сплава или обыкновенных металлов. Необходимо помнить про то, что материал должен владеть очень высокой упругостью.
  3. Проволока навинчивается виточками вдоль оси. При этом необходимо учесть, что они бывают одного или разнообразного диаметра. Довольно обширное распространение получил вариант выполнения цилиндрического типа, но большей стойкостью отличается цилиндрический вариант выполнения, в сжатом состоянии деталь обладает маленькой толщиной.
  4. Важными параметрами можно назвать больший, малый и средний диаметр витков, диаметр проволки, шаг расположения некоторых колец.

  Необходимо помнить про то, что выделяют два типа деталей: сжатия и растяжения. Их показатель жесткости устанавливается по одной и той же формуле. Разница состоит в следующем:

  1. Вариант выполнения, рассчитан на сжатие, отличается дальним расположением витков. За счёт расстояние между ними имеется возможность сжатия.
  2. Модель, которая рассчитана на растяжение, имеет кольца, размещенные фактически близко. Аналогичная форма определяет то, что при самая большая сила упругости достигается при минимальном растяжении.
  3. Также имеется вариант выполнения, который рассчитывается на кручение и изгиб. Аналогичная деталь рассчитывается по конкретным формулам.

  Расчет коэффициента цилиндрической пружины может проходит во время использования ранееуказанной формулы. Она определяет то, что критерий зависит от следующих показателей:

  1. Наружного радиуса колец. Как раньше было отмечено, во время изготовления детали применяется ось, вокруг которой проходит накручивание колец. При этом необходимо помнить про то, что выделяют также усредненный и диаметр внутри. Аналогичный критерий указывается в техдокументации и на чертежах.
  2. Количества создаваемых витков. Такой параметр в большинстве случаев определяет длину изделия в свободном состоянии. По мимо этого, кол-во колец определяет показатель жесткость и остальные параметры.
  3. Радиуса используемой проволки. Для исходного материала применяется собственно проволока, которая делается из разных сплавов. В большинстве случаев ее свойства влияют на качества рассматриваемого изделия.
  4. Модуля сдвига, который зависит от типа используемого материала.

  Показатель жесткости является одним из наиболее основных параметров, который принимается во внимание при проведении довольно различных расчетов.

  Единицы измерения

  При проводимых расчетах также должно предусматриваться то, в каких единицах измерениях проводятся вычисления. При рассмотрении того, чему равно удлинение пружины уделяют внимание единице измерения в Ньютонах.

  Для того чтобы облегчить выбор детали большинство производителей указывают его цветовым обозначением.

  Деление пружины по цветам проходит в области машиностроения.

  Среди свойств аналогичной маркировки отметим следующее:

  1. Класс А отмечается белым, жёлтым, оранжевым и коричневым оттенками.
  2. Класса В представлен синим, голубым, черным и жёлтым цветом.

  В основном, аналогичное свойство отмечается на внешней стороне витка. Изготовители наносят маленькую полоску, которая и значительно облегчает процесс выбора.

  Характерности расчета жесткости соединений пружин

  Вышеприведенная информация указывает на то, что показатель жесткости считается очень основным параметром, который должен рассчитываться при подборе самого оптимального изделия и в болшинстве случаев. Собственно поэтому очень популярным вопросом можно назвать то, как отыскать жесткость пружины. Среди свойств соединения отметим следующее:

  1. Провести обозначение растяжения пружины можно при вычислении, а еще на момент теста. Данный показатель может зависеть в зависимости от проволки и прочих показателей.
  2. Для расчетов используют очень разные формулы, при этом получаемый результат будет фактически без огрехов.
  3. Имеется возможность провести тесты, в ходе которых и выявляются важные параметры. Определить это можно исключительно при использовании особенного оборудования.

  Как раньше было отмечено, выделяют методичный и параллельный метод соединения. Оба отличаются собственными некоторыми характерностями, которые должны предусматриваться.

  Напоследок напомним, что рассматриваемая деталь это неотъемлемая часть конструкции самых разных механизмов. Неверный вариант выполнения не сможет прослужить в течение долгого периода. При этом необходимо помнить про то, что чрезмерно сильная дефармация оказывается основой ухудшения рабочих свойств.

  Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

  Урок 9. закон гука — Физика — 10 класс

  Физика, 10 класс

  Урок 9. Закон Гука

  Перечень вопросов, рассматриваемых на этом уроке

  1.Закона Гука.

  2.Модели видов деформаций.

  3. Вычисление и измерение силы упругости, жёсткости и удлинение пружины.

  Глоссарий по теме

  Сила упругости – это сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение.

  Деформация – изменение формы или размеров тела, происходящее из-за неодинакового смещения различных частей одного и того же тела в результате воздействия другого тела. Виды деформаций: сжатие, растяжение, изгиб, сдвиг, кручение.

  Закон Гука – сила упругости, возникающая при деформации тела (растяжение или сжатие пружины), пропорциональна удлинению тела (пружины), и направлена в сторону противоположную направлению перемещений частиц тела

  Основная и дополнительная литература по теме:

  Г.Я. Мякишев., Б.Б.Буховцев., Н.Н.Сотский. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017стр. 107-112

  Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11класс.- М.:Дрофа,2009. Стр 28-29

  ЕГЭ 2017. Физика. 1000 задач с ответами и решениями. Демидова М.Ю., Грибов В.А., Гиголо А.И. М.: Экзамен, 2017.

  Основное содержание урока

  В окружающем нас мире мы наблюдаем, как различные силы заставляют тела двигаться, делать прыжки, перемещаться, взаимодействовать.

  Однако можно также наблюдать как происходят разрушения, так называемые деформации, различных сооружений: мостов, домов, разнообразных машин.

  Что необходимо знать инженеру конструктору, строителю, чтобы строить надёжные сооружения: дома, мосты, машины?

  Почему деформации различны, какие виды деформации могут быть у конкретных тел? Почему одни тела после деформации могут восстановиться, а другие нет? От чего зависит и можно ли рассчитать величину этих деформаций?

  Деформация — это изменение формы или размеров тела, в результате воздействия на него другого тела.

  Почему деформации не одинаковы у различных тел, если мы их, к примеру, сжимаем? Давайте вспомним что мы знаем о строении вещества.

  Все вещества состоят из частиц. Между этими частицами существуют силы взаимодействия- эти силы электромагнитной природы. Эти силы в зависимости от расстояний между частицами проявляются, то как силы притяжения, то как силы отталкивания.

  Сила упругости – сила, возникающая при деформации любых тел, а также при сжатии жидкостей и газов. Она противодействует изменению формы тел.

  Мы можем наблюдать несколько видов деформаций: сжатие, растяжение, изгиб, сдвиг, кручение.

  При деформации растяжения межмолекулярные расстояния увеличиваются. Такую деформацию испытывают струны в музыкальных инструментах, различные нити, тросы, буксирные тросы.

  При деформации сжатия межмолекулярные расстояния уменьшаются. Под такой деформацией находятся стены, фундаменты сооружений и зданий.

  При деформации изгиба происходят неординарные изменения, одни межмолекулярные слои увеличиваются, а другие уменьшаются. Такие деформации испытывают перекрытия в зданиях и мостах.

  При кручении – происходят повороты одних молекулярных слоёв относительно других. Эту деформацию испытывают: валы, витки цилиндрических пружин, столярный бур, свёрла по металлу, валы при бурении нефтяных скважин. Деформация среза тоже является разновидностью деформации сдвига.

  Первое научное исследование упругого растяжения и сжатия вещества провёл английский учёный Роберт Гук.

  Роберт Гук установил, что при малых деформациях растяжения или сжатия тела абсолютное удлинение тела прямо пропорционально деформирующей силе.

  F _упр = _{k ·Δℓ = k · Iℓ−ℓ0I закон Гука.}

  k− коэффициент пропорциональности, жёсткость тела.

  ℓ₀ — начальная длина.

  ℓ — конечная длина после деформации.

  Δℓ = I ℓ−ℓ₀ I- абсолютное удлинение пружины.

  — единица измерения жёсткости в системе СИ.

  При больших деформациях изменение длины перестаёт быть прямо пропорциональным приложенной силе, а слишком большие деформации разрушают тело.

  Для расчёта движения тел под действием силы упругости, нужно учитывать направление этой силы. Если принять за начало отсчёта крайнюю точку недеформированного тела, то абсолютное удлинение тела можно характеризовать конечной координатой деформированного тела. При растяжении и сжатии сила упругости направлена противоположно смещению его конца.

  Закон Гука можно записать для проекции силы упругости на выбранную координатную ось в виде:

  F _{упр x} = _{− kx — закона Гука.}

  k – коэффициент пропорциональности, жёсткость тела.

  x = Δℓ = ℓ−ℓ₀ удлинение тела (пружины, резины, шнура, нити….)

  F_{упр x} = − kx

  Закон Гука:

  F_{упр =} k·Δℓ = k · Iℓ−ℓ₀I

  Графиком зависимости модуля силы упругости от абсолютного удлинения тела является прямая, угол наклона которой к оси абсцисс зависит от коэффициента жёсткости k. Если прямая идёт круче к оси силы упругости, то коэффициент жёсткости этого тела больше, если же уклон прямой идёт ближе к оси абсолютного удлинения, следует понимать, что жёсткость тела меньше.

  График, зависимости проекции силы упругости на ось ОХ, того же тела от значения х.

  Необходимо помнить, что закон Гука хорошо выполняется при только при малых деформациях. При больших деформациях изменение длины перестаёт быть прямо пропорциональным приложенной силе.

  Разбор тренировочных заданий

  1. По результатам исследования построен график зависимости модуля силы упругости пружины от её деформации. Чему равна жёсткость пружины? Каким будет удлинение этой пружины при подвешивании груза массой 2кг?

  Решение: По графику идёт линейная зависимость модуля силы упругости и удлинение пружины. Зависимость физических величин по Закону Гука:

  F _{упр x} = − kx (1)

  F_упр =_{k·Δℓ = k · Iℓ−ℓ0I (2)}

  Из формулы (1) выражаем:

  Зная что F_т = mg = 20 Н, F_т = F_упр= k·Δℓ следовательно

  Ответ: жёсткость пружины равна 200 Н/м, удлинение пружины равно 0,1м.

  2. К системе из кубика массой 1 кг и двух пружин приложена постоянная горизонтальная сила. Система покоится. Между кубиком и опорой трения нет. Левый край первой пружины прикреплён к стенке. Удлинение первой пружины 0,05 м. Жёсткость первой пружины равна 200 Н/м. Удлинение второй пружины 0,25 м.

  1. Чему равна приложенная к системе сила?
  2. Чему равна жёсткость второй пружины?
  3. Во сколько раз жёсткость второй пружины меньше чем первой?

  Решение:

  1. По условию задачи система находится в покое. Зная жёсткость и удлинение пружины найдём силу, которая уравновешивает приложенную постоянную горизонтальную силу.

  F = F _упр =_{k1·Δℓ1= 200 Н/м·0,05 м = 10 Н}

  2. Жёсткость второй пружины:

  3. k₁/ k₂ = 200/40 = 5

  Ответ: F=10 Н; k₂ = 40 Н/м; k₁/k₂ = 5.

  Пружины с регулируемой скоростью

  : прогрессивные и линейные

  Когда дело доходит до разработки спецификаций для ваших нестандартных пружин, выбор между прогрессивной и линейной жесткостью является одним из решений, которые вам придется принять. Как пружины сжатия, так и пружины растяжения могут иметь либо линейную, либо прогрессивную жесткость, поэтому это решение можно применить ко многим пружинам, которые мы создаем.

  Вот базовая разбивка пружин линейной и прогрессивной жесткости, чтобы помочь вам понять разницу между двумя типами выбора конструкции.

  Линейная жесткость пружины

  Пружины с линейной скоростью поддерживают постоянное, равное расстояние между витками. Эти пружины следуют закону Гука, который гласит, что расстояние, на которое пружина будет сжиматься или растягиваться, прямо пропорционально приложенной к ней силе. Уравнение закона Гука записывается как F = k × e. Линейные пружины или пружины постоянной жесткости являются обычным заказом для производителей.

  Пружины переменной жесткости отличаются от пружин линейной жесткости тем, что они не поддерживают одинаковое расстояние между витками.Существует два основных типа пружин переменной жесткости:

  Прогрессивная пружина

  Расстояние между витками пружин с прогрессивной скоростью либо увеличивается, либо уменьшается по мере добавления дополнительных витков. Это может быть с постоянной скоростью, или расстояние между катушками может существенно увеличиваться с одинаковой скоростью. Это позволяет пружине иметь несколько скоростей. Начальная скорость потребует определенной силы для отклонения пружины, но по мере того, как витки сжимаются (или расширяются), для отклонения пружины требуется большее усилие.

  Преимущество прогрессивной жесткости пружины в конструкции пружины сжатия, например, заключается в том, что пружина сжатия может становиться более жесткой быстрее. Пружины также способны поглощать небольшие усилия, но при этом достаточно прочны, чтобы выдерживать большие усилия.

  Детали, которые вам нужны, в том виде, в каком они вам нужны

  Когда вы работаете с Yost Superior Co., вы можете получить детали пружины и проволочной формы, которые вам нужны, точно соответствующие вашим спецификациям.Ищете пружины с линейной, прогрессивной или двойной жесткостью? Свяжитесь с нами сегодня и дайте нам знать, что именно вам нужно.

  катушка_spring_rate_conversion

  катушка_spring_rate_conversion

  ПРУЖИНА КАТУШКИ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СКОРОСТИ — Обновление А. Хайда 5/2000 11/2010

  Фон Математика: относящаяся к сила

  1 фунт = 0,454 кг и 1 кг = 9,81 ньютона (1 Ньютон Н = 0,1 кг = 0,22 фунта) 1 фунтов f = фунтов- f orce (не фунт-фут-фунт/фут)

  Сила обозначается как Ньютон в метрике Система СИ

  Преобразование фунтов силы в ньютоны: Сила = Масса x Ускорение -> lbf = 0.454 x 9,81 (ускорение из-за сила тяжести) -> 1 фунт-сила = 4,45 Н (ньютона)

  Преобразование ньютонов в миллиметры (Н/мм): Н/мм = 4,45 / 25,4 = 0,175 (безразмерная фактор общения)

  ---

  Легко ПРЕОБРАЗОВАНИЕ между Фунт-сила на дюйм И Ньютоны на миллиметр

  Чтобы преобразовать фунт-сила/дюйм до Н/мм (от фунтов силы на дюйм до ньютонов на дюйм миллиметр)

  фунт-сила/дюйм x 0. 175 = Н/мм, Пример: 100 фунтов силы/дюйм x 0,175 = 17,5 Н/мм

  в Н/мм в фунт-сила/дюйм (обратное = 1/0,175 = 5,714 )

  Н/мм x 5,714 = фунт-сила/дюйм, Пример: 100 Н/мм пружина x 5,714 = 514 фунт-сила/дюйм
  ИЛИ
  Н/см x 0,5714 = фунт-сила/дюйм

  ---

  фунт-сила/дюйм до Н/мм Таблица

  100 = 17.5	220 = 38,5	450 = 78,75
  120 = 21	240 = 42	500 = 87,5
  130 = 22,75	260 = 45,5	550 = 96.25
  140 = 24,5	280 = 49	600 фунтов силы/дюйм = 105 Н/мм
  150 = 26,25	300 = 52,5	650 = 113,75
  160 = 28	320 = 56	700 = 122. 5
  170 = 29,75	340 = 59,5	800 = 140
  180 = 31,5	360 = 63	900 = 157,5
  190 = 33,25	380 = 66.5	1000 = 175
  200 фунтов силы/дюйм = 35 Н/мм	400 фунтов силы/дюйм = 70 Н/мм	1200 = 210

  ДАННЫЕ ПРУЖИНЫ EIBACH ERS
  # 200   60    60 (типовая часть номер для пружин Eibach ERS

  Длина мм ВД мм           Скорость Н/мм

  200-60-60 Тариф 60 Н/мм ~ 342 фунт-сила/дюйм, блок 85 мм

  200-60-70 Тариф 70 Н/ ~ 400 фунтов, блок 89 мм

  200-60-80 Тариф 80 Н/ ~ 457 фунтов, блок 94 мм

  200-60-90 Тариф 90 Н/ ~ 514 фунтов, блок 92 мм

  180-60-70 Ставка 70 Н/ ~ 400 фунтов, блок 75 мм

  180-60-80 Ставка 80 Н,/ ~ 457 фунтов блок 80 мм (на 15 % жестче, чем 70 Н)

  180-60-90 Тариф 90 Н/ ~ 514 фунтов, блок 80 мм (на 30 % жестче, чем 70 Н)

  170-60-80 Тариф 80 Н/~ 457 фунтов, блок 64 мм (170-64=104 ход) (на 15% жестче, чем 70 N) Длина нового продукта

  160-60-70 Ставка 70 Н/ ~ 400 фунтов, блок 65 мм

  160-60-80 Тариф 80 Н/~ 457 фунтов, блок . ..

  160-60-100 Скорость (100 Н / ~571 фунт, блок …

  ТЕНДЕР ПРУЖИНЫ

  60-60-60 Бесплатно длина 95 мм, сплошная высота 37 мм, межосевое расстояние 27 мм c/c

  4 активные катушки, 7,2 до 7.4 плоский провод, OD=, ID=60

  40-60-30 бесплатно длина 64, статическая к блоку 25,5

  ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ПРУЖИНЫ (доступна только одна спецификация, затем каталог пружин TENDER)

  60-60-2

  60 длина, 60 внутренний диаметр 2 N скорость / блок ~ 11 фунтов 13 мм

  ---

  Дальнейшее чтение:
  Пример: Если жесткость пружины является линейной (большинство гоночных пружин имеют линейные скорости) на его скорость не влияет нагрузка, приложенная к весна.Например, пружина с линейной скоростью, рассчитанная на 500 фунтов на дюйм. сожмется на 1 дюйм, если на пружину поместить груз весом 500 фунтов. Если на пружину кладут еще 500 фунтов. сжать еще на дюйм. В этот момент нагрузка на пружину увеличился до 1000 фунтов. Тем не менее, скорость весны остается постоянный на уровне 500 фунтов на дюйм.

  Вернуться к Volvo Турбо Мир или Назад к Быстрый Технический индекс

  Что делает пружинный материал хорошим?

  Автор: Майк Гедеон, менеджер по технической поддержке клиентов, Materion Performance Alloys and Composites

  За годы работы я получил много вопросов по техническим материалам.Довольно часто возникает вопрос: «Это хороший пружинный материал?» Я также слышу: «Мой текущий материал не работает. Как мне сделать его более упругим?» Ответ, конечно же, в том, что это зависит от того, что вы пытаетесь сделать с пружиной. Существует разница в зависимости от того, требуется ли вам большее усилие, меньшее усилие, большее отклонение, меньшее отклонение и т. д. Таким образом, чтобы выбрать материал, отвечающий вашим требованиям, вам придется сосредоточиться на различных свойствах материала в зависимости от различных желаемых результатов. ниже.

  • Максимальное увеличение скорости/жесткости пружины : Жесткость пружины представляет собой отношение силы реакции к приложенному прогибу. Для того, чтобы его увеличить, вам нужно использовать материал с более высоким модулем, или вам нужно изменить геометрию. В лучевых контактах вы делаете это, увеличивая ширину/радиус, толщину или уменьшая длину. Жесткость противоположна гибкости.
  • Максимальное пиковое усилие : Для этого вам понадобится материал с более высоким модулем упругости, чтобы увеличить жесткость пружины, и, возможно, материал с более высоким пределом текучести, чтобы позволить нарастанию напряжения до уровня, достаточного для обеспечения необходимой силы.Если усилие пружины слишком низкое из-за того, что материал поддается деформации, то медно-бериллиевые или другие дисперсионно-упрочняемые сплавы можно подвергнуть термообработке для увеличения предела текучести и достижения большей силы до того, как материал поддастся. Однако, если пиковое усилие слишком низкое и материал еще не поддался, невозможно придать материалу термическую обработку большей жесткости. В последнем случае вам потребуется увеличить жесткость пружины, изменив геометрию или используя материал с более высоким модулем упругости, как обсуждалось выше.
  • Максимальный ход/гибкость : Чтобы максимально прогибать материал, необходима хорошая гибкость и/или высокая эластичная упругость, отношение предела текучести к модулю упругости. Уменьшение жесткости увеличило бы максимально допустимое отклонение, но за счет снижения силы контакта.
  • Максимальное сопротивление удару/поглощение энергии/выживание при падении : Для этого вам потребуется высокий модуль упругости (предел текучести ² /модуль упругости).Высокая упругость важна для максимизации прогиба, а высокая прочность важна для максимизации допустимого напряжения. Вместе, как модуль упругости, они максимизируют количество энергии, которое пружина может поглотить до выхода из строя.
  • Максимальное количество рабочих циклов : Чтобы увеличить количество рабочих циклов до усталостного разрушения, выберите материал с высокой усталостной прочностью или измените геометрию для снижения напряжения.
  • Минимизация износа : Используйте материал с высокой твердостью для уменьшения контактного трения и минимизации абразивного износа.
  • Максимальный срок службы : Чтобы обеспечить максимальный срок службы, необходимо обеспечить постоянное контактное усилие в течение всего срока службы соединителя. Для этого вам потребуется высокая проводимость, чтобы свести к минимуму повышение температуры, хорошее сопротивление релаксации напряжения, чтобы поддерживать силу выше минимально необходимой, и хорошая усталостная прочность, если деталь подвергается интенсивному циклированию.
  • Минимизация вибрации : Чтобы минимизировать амплитуду вибрации, важно увеличить жесткость пружины, аналогично максимизации пиковой силы. Кроме того, убедитесь, что резонансная частота геометрии не близка к ожидаемой частоте вибрации, иначе вы получите быстрое и неожиданное усталостное разрушение.
  • Увеличение пропускной способности по току : Для этого вам потребуется увеличить электрическую и тепловую проводимость, увеличить площадь поперечного сечения пружины или уменьшить длину токопроводящего пути.

     

  В приведенной ниже таблице 1 обобщается влияние различных свойств материалов и геометрических параметров на характеристики консольных балочных пружин.Аналогичная логика верна и для других типов пружин, если вы понимаете, какие переменные находятся в числителе и знаменателе кривых зависимости силы или крутящего момента от прогиба и напряжения от деформации.

  Таблица 1. Сводка советов по проектированию для улучшения поведения пружины. Обратите внимание, что рекомендации по изменению геометрии иногда прямо противоречат друг другу. Более того, они также противоречат тенденции к миниатюризации всех компонентов.

  Когда вы хотите улучшить производительность проекта, например, чтобы использовать его в более суровых условиях.Чтобы сделать его меньше, нести больший ток или просто увеличить один из вышеперечисленных параметров, вам нужно будет либо изменить геометрию, либо изменить материал. Более высокий предел текучести помогает ряду этих конструктивных параметров, равно как и высокая электро- и теплопроводность, повышенная устойчивость к релаксации напряжений и большая усталостная прочность. Увеличение модуля упругости также помогает, если предел текучести увеличивается на равную или большую величину. Ни один параметр работы пружины не улучшается при снижении этих свойств.
  

  Если вы хотите получать уведомления по электронной почте о появлении новых статей, зарегистрируйтесь здесь.

  Наша цель в этой новой серии — предоставить вам доступ к технической информации и ресурсам, которые пригодятся вам в повседневной работе. Если есть темы, о которых вы хотели бы услышать, напишите мне напрямую.

  Свяжитесь со мной в LinkedIn, чтобы узнавать о других текущих новостях отрасли.

   

  Каталожные номера:

  Справочник по проектированию пружин ©1993 Институт производителей пружин
  Wahl, A.М. Механические пружины 2 ^{-е изд.} . ©1963 McGraw-Hill
  Carlson, Harold Spring Справочник конструктора ©1978 Marcel-Dekker, Inc.
  Juvinall, Robert C. & Marshek, Kurt M. Fundamentals of Machine Component Design 2 ^nd ed. ©1991 John Wiley & Sons
  Mischke, Charles R. & Shigley, Joseph E. Machine Engineering Design 5 ^th ed. © 1989 McGraw-Hill
   

  ---

  Другие статьи Майка:

   

  Расчет пружин сжатия — Gutekunst Federn

  информационная пружина сжатия расчет ./..//Resources/InfoDaten/Bilder/web/infolei3.gif» align=»RIGHT» valign=»BOTTOM»/> Эта программа проектирования пружин была создан на основе немецкого стандарта пружин, а также нашего опыт работы на производстве.Вычисление может быть выполнено для пружины сжатия, растяжения и кручения. Процедуры используют одни и те же входные данные логика типичная для Windows, т.е. через клавиатуру и мышь. Гарантия на результаты расчета не принимается вне производства на «Gutekunst Federn».    предварительная настройка Расчет пружины сжатия Материал, категория качества как в соответствии с DIN EN 15800 и действительной комбинацией диаметра, усилия пружины, пружины прогибы и длины должны быть введены в параметр предварительные настройки. Стандартные комбинации включают, например:   Материал, De или Di, F2, R   Материал, De или Di, F2, R, L0   Материал, De или Di, F2, s2   Материал, De или Di, F2, s2, F1 или с1   Материал, De или Di, F2, L2, L0   Материал, De или Di, F2, L2, F1 или L1   Материал, d, De или Di, L0, L2, n Особый случай: выбрав «динамическую» функцию, расчет может быть выполнен для динамического использует.   свойства материала   Обозначение,  Описание материала Макс. рабочая темп. ЕН Ф (АФНОР) ГБ (БС) S (SIS) США (AISI) G-модуль EN 10270-1 тип SM Проволока из пружинной стали Для всех распространенных пружин 80°С 10270-1 НФА 47-301-76 БС 5216-75 * АМС 5112 81500 EN 10270-1 тип SH Проволока из пружинной стали Для всех распространенных пружин 80°С 10270-1 НФА 47-301-76 БС 5216-75 * АМС 5112 81500 EN 10270-1 тип SH и DH Проволока из пружинной стали Для всех распространенных пружин 80°С 10270-1 НФА 47-301-76 БС 5216-75 * АМС 5112 81500 EN 10270-2 / В пост. тока (нелегированная) Проволока пружины клапана При высоких динамических нагрузках 80°С 10270-2 * * * * 79500 EN 10270-2 / VDSiCr (легированный) Проволока пружины клапана При высокой динамической нагрузке от 80 до 120°C 120°С 10270-2 * 2803 685A55HD * 6150 81500 1. 4310 / X10CrNi188 Нержавеющая сталь V2A Высокая коррозионная стойкость 270°С 10270-3 З12КН17.07 301С21 2330 302 73000 1.4568 / X7CrNiAI17-7 Пружинная сталь V4A Минимальная релаксация, высокая динамическая нагрузка 350°С 10270-3 Z8CNA17. 07.01 301S81 2388 631 78000 КВ507Л /КуЗн36 Медная проволока Немагнитная, устойчивая к соленой воде 60°С 12166 * * * * 35000 КВ452К /КуСн6 Бронзовый сплав Немагнитный, пригодный для пайки, свариваемый, коррозионный стойкий 60°С 12166 * * * * 39000    страница результатов Расчет пружины сжатия После завершения вычисления запускается из «Предварительных настроек», автоматически переключается в «результаты» страница вычислений, на которой отображаются все рассчитанные размеры пружин. Кому завершите расчет, который вас просят здесь, чтобы выбрать диаметр проволоки < d > в соответствии с DIN EN 10218-2 и адаптировать количество витков < n > соответственно, если требуется. Выбор диаметра проволоки обязателен. То ближайшие пять значений доступны для выбора в раскрывающихся списках. в случае пружины сжатия вы должны убедиться, что общее количество витков (nt) оканчивается на ½, чтобы обеспечить равномерную посадку всех катушек, особенно в случае меньшего количества витков. Значения, введенные из «предварительная настройка» и диаметр проволоки < d > могут быть изменены; они есть отображаются в выделенных белым цветом полях ввода. Все остальные значения являются чисто выходными ценности. Пружина пересчитывается на основе измененных значений с использованием кнопку рассчитать. Отображаются неверные или ошибочные результаты расчета для вас в текстовом поле. Возможности решения будут представлены вам, если вы нажмите на отдельные сообщения об ошибках. Дополнительные функции для пружины сжатия расчет Земля заканчивается Эта функция является стандартной настройки по умолчанию; учитывает изменение пружины сжатия с заземляющими концами. Функцию можно отменить, нажав на < Ground заканчивается > мышью. Динамический Эта функция используется для выполнения вычислений для динамического использования.Важно, если < динамический > функция <дробеструйная обработка> должна быть активирован. Схемы Схемы Функция предоставляет вам диаграмму силы пути и диаграмму Гудмана в случай динамического расчета. Важно Теоретический предел потери устойчивости Длины и пути потери устойчивости рассчитано для следующих 5 пружинных концевых опор в соответствии с DIN EN 13906-1.    печать / запрос / поиск Вы можете распечатать расчет или отправьте запрос напрямую в Gutekunst Federn. Когда вы отправили свой запрос, вы получите копию вашего запроса обратно непосредственно электронное письмо. Вы можете напрямую искать в нашем каталоге подходящую пружину с помощью функции <Поиск в каталоге>.В качестве стандарта программа поиска работает со значением допуска 10%. Обратите внимание, что наш пружины по каталогу поставляются только из материалов EN 10270-1 и EN 10270-3-1.4310.

  Belleville Spring Технические примечания | Дисковая пружина Технические примечания

  Пружина Belleville

  , тарельчатая пружина и коническая компрессионная шайба — это названия одного и того же типа пружины. Пружина Бельвиля представляет собой диск конической формы, который изгибается (сплющивается) с заданной скоростью.Эта жесткость пружины обычно очень высока, что позволяет пружине создавать очень большие нагрузки в очень маленьком пространстве.

  Пружины Belleville можно укладывать по-разному.
  • Одинарный, одна пружина
  • Параллельно, все пружины уложены одинаково
  Серия
  • , все пружины установлены друг против друга
  • Parallel-Series, комбинация параллельного и последовательного подключения
  
  Одна пружина Бельвиля имеет определенную нагрузку и прогиб. Пружины Бельвилля в многослойных конструкциях обеспечивают повышенную нагрузку и/или прогиб. Две параллельные пружины удваивают нагрузку по сравнению с одной пружиной без увеличения прогиба. Две последовательно соединенные пружины удваивают прогиб пружины без увеличения нагрузки. Комбинация параллельных последовательностей, как показано ниже, приводит к нагрузке двух пружин и отклонению двух пружин.

  Установка пружин Бельвиль

  Пружины Belleville должны использоваться правильно, чтобы максимизировать их преимущества.Есть несколько важных моментов при использовании пружин Belleville для болтовых соединений.
  • Убедитесь, что длина болтов соответствует толщине Belleville
  .
  • Наружный диаметр пружины должен касаться поверхности шарнира
  • Внутренний диаметр должен касаться головки болта или гайки
  • Если для предварительного натяжения болтов используется натяжитель, тарельчатые элементы должны находиться на противоположной стороне соединения

  Пружины Belleville с предварительным напряжением

  Многие тарельчатые пружины Solon ^® подвергаются предварительному напряжению (задиранию) путем их деформации до плоского состояния в ходе производственного процесса. Эта процедура сплющивания приводит к остаточным напряжениям, поскольку пружина восстанавливает высоту из плоского положения. Большинство предварительно напряженных пружин Belleville оптимизированы с максимально возможной нагрузкой и отклонением для любой заданной геометрии пружины или материала. Пружина больше не будет поддаваться при последующих нагрузках. Результирующие остаточные напряжения также увеличат усталостную долговечность и улучшат общие характеристики пружины. Предварительное напряжение также является отличным методом контроля качества пружин.Поскольку предварительное напряжение обеспечивает постоянную высоту пружины в свободном состоянии, пружины, которые не соответствуют допускам по высоте в свободном состоянии, отбраковываются.

  Некоторые стандартные пружины не подвергаются предварительному напряжению по конструктивным соображениям. Если общая высота (H) минус толщина (T) больше, чем значение отклонения (h), скорее всего, деталь НЕ предварительно задана. Обратитесь в компанию Solon Manufacturing Co. за информацией о предустановленных деталях.

  Примечание: Не все пружины Belleville требуют предварительного напряжения.Для специальных применений проконсультируйтесь с инженером по применению Solon.

  В настоящее время у вас недостаточно прав для чтения этого закона

  В настоящее время у вас недостаточно прав для чтения этого закона Логотип Public.Resource.OrgЛоготип представляет собой черно-белый рисунок улыбающегося тюленя с усами. Вокруг печати красная круглая полоса с белым шрифтом, на которой в верхней половине написано «The Creat Seal of the Seal of Approval», а в нижней половине «Public.Resource.Org». На внешней стороне красной круглой марки находится круглая серебряная круглая полоса с зубчатыми краями, напоминающая печать из серебряной фольги.

  Public.Resource.Org

  Хилдсбург, Калифорния, 95448
  США

  Этот документ в настоящее время недоступен для вас!

  Дорогой земляк:

  В настоящее время вам временно отказано в доступе к этому документу.

  Public Resource судится за ваше право читать и высказываться в соответствии с законом. Для получения дополнительной информации см. досье этого незавершенного судебного дела:

  Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), и Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) v.Public.Resource.Org (общедоступный ресурс), DCD 1:13-cv-01215, Объединенный окружной суд округа Колумбия [1]

  Ваш доступ к этому документу, который является законом Соединенных Штатов Америки, был временно отключен, пока мы боремся за ваше право читать и говорить о законах, по которым мы хотим управлять собой как демократическим обществом.

  Чтобы подать заявку на получение лицензии на чтение этого закона, ознакомьтесь со Сводом федеральных правил или применимыми законами и правилами штата. для имени и адреса поставщика.Для получения дополнительной информации о указах правительства и ваших правах гражданина в соответствии с верховенством закона , пожалуйста, прочтите мое свидетельство перед Конгрессом Соединенных Штатов. Более подробную информацию о нашей деятельности вы можете найти на сайте Public Resource. в нашем реестре деятельности 2015 года. [2][3]

  Благодарим вас за интерес к чтению закона. Информированные граждане являются фундаментальным требованием для того, чтобы наша демократия работала. Я ценю ваши усилия и приношу извинения за неудобства.

  С уважением,

  Карл Маламуд
  Public.Resource.Org
  7 ноября 2015 г.

  Примечания

  [1]   http://www.archive.org/download/gov.uscourts.dcd.161410/gov.uscourts.dcd.161410.docket.html

  [2]   https://public.resource.org/edicts/

  [3]   https://public.resource.org/pro.docket.2015.html

  Информационное письмо HEXAGON № 137

  Информационное письмо HEXAGON № 137 английский немецкий

  ---

  Фрица Руосса

  ---

  FED13 — Волновые пружины: закрытые или открытые

  До сих пор FED13 рассчитывал волновые пружины из диска (закрытого типа). В настоящее время также используются открытые волновые пружины, изготовленные из полосовой стали, такие как спиральная пружина с одним или даже несколькими витками. В FED13 теперь можно выбирать открытые или закрытые волновые пружины, а также рассчитывать этот тип пружины.

  Пружинные нагрузки и жесткость открытых волновых пружин намного ниже, чем закрытых волновых пружин, по крайней мере, для низкого соотношения витков D/b.

  ---

  FED13 — Quick3 View

  В FED13 в представление Quick3 добавлена ​​таблица с данными о материалах и жесткости пружины.

  ---

  Спиральные пружины сжатия FED1+ из полой проволоки

  Пружины из полой проволоки могут быть предпочтительными, если необходимо уменьшить движущуюся массу. Для уменьшения массы пружины на 50 % внутренний диаметр проволоки должен составлять 0,707 d. В этом случае нагрузка и жесткость пружины уменьшатся только на 25%, а максимальное касательное напряжение останется прежним.

  ---

  FED1+ Собственная частота

  Собственная частота теперь рассчитывается также для пружин из квадратной, прямоугольной, эллиптической и круглой трубчатой ​​проволоки.До сих пор только пружины из круглой проволоки рассчитывались в соответствии с EN 13906:

  .

  fe = 3560 d/(n * Dm) * sqrt(G/плотность)

  Эту формулу можно преобразовать в более простую форму, применимую и для других сечений проводов:

  fe = 500 sqrt(R / m0), где R в Н/мм и m в г

  , тогда как m0 означает массу только активных витков (концевые витки = 0).

  fe — собственная частота пружины для случая, когда оба конца закреплены.Амплитуда равна 0 на концах и максимальна в середине длины пружины.

  Для пружинно-массовой системы используется следующая формула:

  f0 = sqrt(R / (m+mspring/3)) / (2 * pi)

  В этом случае пружина закреплена на одном конце, а другой конец совершает колебания с внешней массой m. Амплитуда равна 0 на фиксированном конце и максимальна на другом конце пружины. Масса пружины считается только 1/3 по сравнению с внешней массой, потому что колебательный ход пружины уменьшается относительно неподвижного конца пружины.

  ---

  FED3+ Собственная частота

  В FED3+ «fe» — собственная частота кручения винтовой торсионной пружины с зажатым и подвижным ветвями. Момент инерции двигаемой ноги учитывается в «fe». В FED1+ и FED2+ «fe» означает собственную частоту тела пружины для фиксированных концов пружины. В FED3+ в распечатку добавлена ​​эквивалентная собственная частота кручения «fd» тела пружины. Собственные частоты «fe» и «fd» теперь рассчитываются также для квадратного, прямоугольного, эллиптического и овального сечения провода.

  ---

  FED1+ Боковой прогиб и потеря устойчивости

  Если вы введете радиальную нагрузку FQ в «Правка->Приложение», FED1+ вычислит поперечный прогиб sQ, поперечную жесткость пружины RQ и радиальную собственную частоту fq. Радиальный ход пружины sQ и радиальная жесткость пружины RQ зависят от осевого хода пружины s. Поэтому в FED1+ были добавлены три новые диаграммы: RQ-s с радиальной жесткостью пружины, sQ-s с радиальным ходом пружины и fq-s с радиальной собственной частотой как функцией осевого хода пружины s.

  Вот примеры диаграмм для пружины сжатия, которая изгибается между ходом пружины s2 и sn:

  В точке изгиба sk поперечный ход пружины становится бесконечным, радиальная жесткость пружины становится равной 0, а собственная радиальная частота становится равной 0.

  Но это относится только к коэффициенту залегания nue=1. Это означает, что формулы из EN13906-1 для расчета поперечного прогиба sQ действительны только для коэффициента напластования nue=1.FED1+ теперь показывает новое сообщение об ошибке, если вы ввели радиальную нагрузку FQ, но коэффициент напластования nue не равен 1.

  ---

  FED1+, FED2+, FED3+,FED9 Схема W-s

  В FED1+, FED2+, FED3+ и FED9 добавлена ​​новая диаграмма с зависимостью энергии пружины от хода пружины W = f(s).

  ---

  FED4, FED5, FED6, FED7: W12 добавлен в диаграмму W-s

  Энергия пружины W12 между ходом пружины s1 и s2 (W12 = W02-W01) была добавлена ​​или изменена в FED4, FED5, FED6 и FED7.

  ---

  FED1+ Fn’ добавлен к кривой нагрузки-прогиба пружины

  В пружинах сжатия индекс n означает полезный ход пружины до безопасного расстояния Sa перед сплошной длиной. Для пружин растяжения и торсионных пружин индекс n означает полезный ход пружины до допустимого напряжения сдвига или напряжения изгиба.

  Для блокобезопасных пружин сжатия напряжение сдвига tauc c меньше допустимого напряжения сдвига tauz. В случае taun > tauz на кривой нагрузки-прогиба проводится новая линия Fn’ при taun’ = tauz.

  ---

  FED2+ Определение размеров или перерасчет после модификаций, собственная частота

  После изменения предварительного натяжения (Правка -> Производство) или петель (Правка -> Петли) можно выбрать, должен ли FED2+ измерять или пересчитывать пружину. При определении размеров нагрузки остаются неизменными. При пересчете размеры пружин остаются неизменными.

  А в представлении Quick3 добавлена ​​собственная частота «fe» тела пружины, теперь также для пружины растяжения из прямоугольной, квадратной или эллиптической проволоки.

  ---

  Пружинные материалы – химический состав

  Некоторые косметические изменения были внесены в базу данных материалов пружин (fedwst.dbf). Для некоторых высоколегированных пружинных сталей в стандартах EN было изменено обозначение. Х12ХН17-7, например, был переименован в Х10ХН18-8. Химический состав практически не изменился: углерод макс. 0,12%, хром 16-18%, никель 6-9%. Мы обновили новые обозначения и для старых материалов Sandvik:

  .

  12R10, 11R51: X10CrNi18-8

  13RM19 (немагнитный): 1.4369, X11CrNiMnN19-8-6

  5R62: X5CrNiMo17-12-2

  SAF2205: X2CrNiMoN22-5-3

  2RK66: X1NiCrMo25-20-5

  9RU10: X7CrNiAl17-7

  8R70: X6CrNiMoTi17-12-2

  ---

  WN10 — Система допусков согласно DIN 5480 и DIN 5482

  До сих пор WN10 включал систему допусков в соответствии с DIN 5480 с множественным выбором серии допусков «4» . . «12» и зоны допуска «a».. «v» для внешнего шлица и «F» .. «M» для внутреннего шлица. Однако отозванный стандарт DIN 5482-3 от 1973 г. определяет другую систему допусков. Допуск внутреннего шлица зафиксирован на допуске ISO «h20», а для внешнего шлица вы можете выбрать между e9, h9 и k9. Допуск ISO основан на толщине зуба sw (внешний шлиц) и ширине зазора lw (внутренний шлиц). Размеры над/между штифтами рассчитываются исходя из этих размеров. Отклонения профиля и шага, действительные и эффективные размеры в отозванном DIN 5482-3:1973 не учитываются.Тем не менее, WN10 теперь включает две системы допусков, в «Редактировать -> Качество» вы можете выбрать допуски в соответствии с DIN 5480:2006 или DIN5482:1973.

  В распечатке WN10 добавлен максимальный эффективный крутильный люфт jvmax (для системы допусков DIN 5480) и все значения крутильного люфта в градусах.

  В распечатке WN10 количество зубьев и размеры штифта печатаются со знаком минус в соответствии с соглашениями DIN. В графических таблицах размеры печатаются без знака, поэтому во внутренней таблице сплайнов пришлось поменять местами минимум и максимум.

  ---

  WL1+ Автоматическое определение размеров

  До сих пор диаметры валов определялись непосредственно на сегментах вала. Теперь вы можете установить опцию в «CAD->Settings» для измерения диаметров вне вала.

  ---

  ZAR1+ Методы расчета

  После ввода спектра нагрузки необходимо решить, следует ли рассчитывать коэффициенты применения из спектра нагрузки или нет. Теперь вы можете установить, что коэффициенты применения KAH и KAF всегда должны рассчитываться из спектра нагрузки.Таким же образом можно настроить, чтобы диаметр штифта и шарика для размеров над/между шариками всегда рассчитывался в ZAR1+ (в соответствии с DIN 3960).

  Новые предварительные настройки полезны, если вы используете ZAR1+ в режиме командной строки для выполнения большого количества расчетов передач за короткое время.

  ---

  ZAR6 — Допуски

  Допустимый диаметр dT в соответствии с ISO 17486 теперь рассчитывается и используется в качестве эталона для расчета допусков и отклонений.Добавлен люфт jtmin и jtmax (без учета допусков на межосевое расстояние и допуск на угол вала). Кроме того, в распечатку добавлено несколько монтажных размеров и размеров зубьев (LA, LD, LW, sin, sinmin, sinmax, h’ai, dB, tH, tB).

  ---

  Сохранить язык меню

  В «Файл->Настройки->Настройки» теперь можно проверить, должен ли выбранный язык меню сохраняться в файле конфигурации или нет. До сих пор это всегда сохранялось.

  ---

  Сервер терминалов

  Сетевые плавающие лицензии HEXAGON Software можно использовать и на терминальном сервере. Плавающая лицензия на терминальном сервере может быть установлена ​​с помощью setup.exe, как и индивидуальная лицензия на отдельном компьютере. Однако установка индивидуальной лицензии на терминальный сервер нарушает лицензионный договор и запрещена.

  No related posts.