ŠPIRÁLOVÁ  PRUŽINA  S  VOĽNÝM  KONCOM

 

            Navrhnite špirálovú pružinu s voľným koncom cyklicky zaťaženou silou dvojicou s časovým priebehom

 

Obr. 20.1 Schéma špirálovej pružiny

 

Maximálny prevádzkový uhol

 

Predpínací moment

 

Predpínací uhol

 

Hrúbka pásu

Výpočet hrúbky pásu vykonáme pomocou algoritmov pre výpočet špirálovej pružiny, viť. [5], str. 42/I.

Hrúbka pásu sa volí z intervalu.

Z vyhovujúcich vyrábaných hrúbok volíme hrúbku pásu t = 3 mm.

 

Priemer závesného čapu

Priemer čapu volíme do = 16 mm.

 

Pruvodič začiatočného bodu A oblúku Archimedovej špirály

 

Korekčný činiteľ

 

Výpočtová šírka pásu

Šírku pásu vypočítame podľa vzorca  pre špirálové pružiny z ocele 14260 namáhanej kmitavo.

Volíme šírku najbližšieho vyrábaného pásu b = 32 mm.

Podmienka b £ 25 × t je splnená 32 £ 25 × 3 = 75.

 

Dĺžka pásu od bodu A do konečného bodu Archimedovej špirály K

 

Medzný rozpon, pri ktorom by došlo ku strate stability pružiny, pri ich plnom zaťažení

Voľba reťazca závitov Archimedovej špirály

Obvykle sa volí

 

 

Pruvodič koncového bodu  Archimedovej špirály

 

Pracovné rameno – odľahlosť preváckovej sily F od osy závesného čapu

 

Počet činných závitov

Volíme počet závitov z = 5,25

 

Minimálny počet závitov

Vypočítaný počet závitov vyhovuje z > zs .

 

Opravená dĺžka pásu

 

Medzné dovolené ohybové napätie

Oceľ 14260 – kmitavé namáhanie.

 

Výpočtové napätie pri plnom zaťažení

 

Skutočné napätie v nebezpečnom priereze (bod B) pri plnom zaťažení

Skutočné napätie v nebezpečnom priereze je nepatrne väčšie ako napätie výpočtové, napätie skutočné je menšie ako napätie medzné. Pružina pevnostne vyhovuje.

 

Predpínacie napätie v nebezpečnom priereze pružiny

 

Hustota deformačnej energie

Výpočtová hmotnosť pružiny

 

Životnosť kmitavo namáhanej pružiny

Pružina má zaručenú trvalú životnosť.

 

Votknutie vnútorného konca pružiny. Oblúk k nalisovaniu na čap 195°.

Priemer čapu

Presah je

 

Za 1 hodinu prevádzky prenesie pružina 720 cyklov. Do vykonania 107 cyklov (vyčerpanie životnosti) môže vypočítaná pružina pracovať najmenej 13890 hodín bez poruchy.

 

Obr. 20.2 Priebeh pulzovej zmeny veľkosti prevádzkovej silovej dvojice prenášanej pružinou

 

                        21. OTOČNÁ  VALCOVÁ  PRUŽINA  SKRUTKOVITÁ

 

            Navrhnite otočná valcovú pružinu skrutkovitú z drôtu kruhového prierezu, zaťaženú cyklicky silou F, periodicky premennou podľa rovnice 

Dĺžka operných ramien R1 = R2 = 15 × d, uhlový zdvih jh = 60°. Perióda kmitov T = 5 s.

Obr. 21.1 Schéma skrutnej pružiny

 

Tuhosť pružiny