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 pružinyTuhosť pružiny