Sprężyny naciągowe
Sprężyna naciągowa z napięciem wstępnym
oraz jej charakterystyka
(siła w funkcji ugięcia)
Sprężyny naciągowe
Sprężyna naciągowa z napięciem wstępnym
oraz jej charakterystyka
(siła w funkcji ugięcia)
Sprężyny naciągowe
Obliczanie
Dane:
♦ siła początkowa - (P
P
),
♦ siła końcowa - (P
K
),
♦ strzałka robocza - (f
r
)
1. Obliczenie obciążenia granicznego P
g
sprężyny.
δ
−
=
1
P
P
k
g
Przyjmuje się
δ
= 0,05
÷
0,10
(Po przekroczeniu siły P
g
zaczynają się odkształcenia
trwałe)
2. Założenie napięcia własnego (P
0
)
g
0
P
3
1
P
<
Sprężyny naciągowe
3. Wyznaczenie wydłużenia końcowego
(f
k
)
p
k
0
k
r
r
p
k
P
P
P
P
f
)
f
f
(
f
−
−
⋅
=
+
=
4. Wyznaczenie wydłużenia (f
0
)
odpowiadającego napięciu własnemu
p
k
0
r
0
P
P
P
f
f
−
⋅
=
5. Wyznaczenie całkowitego wydłużenia (f)
0
k
f
f
f
+
=
6. Przyjęcie wartości wskaźnika
średnicowego (w) sprężyny
d
D
w
=
(zalecane jest 7
≤
w
≤
10)
Sprężyny naciągowe
7. Wyznaczenie wartości współczynnika
poprawkowego (k)
3
2
w
1
w
1
8
7
w
1
4
5
1
k
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
Wykres zależności współczynnika (k)
od wskaźnika sprężyny (w)
Sprężyny naciągowe
8. Przyjęcie dopuszczalnej wartości
naprężeń stycznych (
τ
k
)
s
k
k
≤
τ
k
s
– dopuszczalne naprężenia styczne (skręcanie);
zalecane jest przyjęcie założenia
MPa
1000
600
k
s
k
÷
=
=
τ
9. Wyznaczenie średnicy (d) drutu
s
k
k
k
w
P
8
'
d
⋅
⋅
⋅
⋅
=
π
Otrzymaną wartość (d’) zaokrąglamy w górę
do najbliższej wartości (d) z szeregu
znormalizowanych średnic drutu
sprężynowego
.
10. Wyznaczenie średniej średnicy (D)
sprężyny
d
w
D
⋅
=
Sprężyny naciągowe
11. Wyznaczenie liczby zwojów czynnych
(z
c
)
3
k
c
w
P
8
f
d
G
z
⋅
⋅
⋅
⋅
=
Moduł sprężystości poprzecznej G materiałów
drutu sprężynowego
MPa
10
8
G
4
⋅
=
12. Wyznaczenie długości (l
0w
) części
walcowej sprężyny nie obciążonej
d
z
l
c
w
0
⋅
=
13. Przyjęcie kształtu zakończeń sprężyny
i wynikającej stąd długości obu
zaczepów (Z)
„
Z” najczęściej wynosi
D lub 2D
Sprężyny naciągowe
14. Wyznaczenie długości (l
0
) sprężyny
nie obciążonej
Z
l
l
w
0
0
+
=
15. Wyznaczenie długości (l
k
) sprężyny
na końcu skoku roboczego
f
f
l
l
0
0
k
+
−
=
16. Wyznaczenie długości (l
p
) sprężyny
na początku skoku roboczego
r
k
P
f
l
l
−
=
Z
Z
n
n
o
o
r
r
m
m
a
a
l
l
i
i
z
z
o
o
w
w
a
a
n
n
e
e
ś
ś
r
r
e
e
d
d
n
n
i
i
c
c
e
e
d
d
r
r
u
u
t
t
ó
ó
w
w
s
s
p
p
r
r
ę
ę
ż
ż
y
y
n
n
o
o
w
w
y
y
c
c
h
h
[
[
m
m
m
m
]
]
W
W
y
y
c
c
i
i
ą
ą
g
g
z
z
P
P
N
N
-
-
E
E
N
N
1
1
0
0
2
2
7
7
0
0
-
-
1
1
:
:
2
2
0
0
0
0
4
4
0,12 0,14 0,16 0,18
0,20 0,22 0,25 0,28
0,30 0,32 0,34 0,36
0,38 0,40 0,43 0,45
0,48 0,50 0,53 0,56
0,60 0,63 0,65 0,70
0,75 0,80 0,85 0,90
0,95 1,00 1,05 1,10
1,20 1,25 1,30 1,40
1,50 1,60 1,70 1,80
1,90 2,00 2,10 2,25
2,40 2,50 2,60 2,80