Hogyan határozzuk meg a rugó nyúlását. A program szerinti számítás elvégzése után ellenőrizze a tangenciális feszültségeket!!! A rugótekercs merevségének kiszámítása Excelben

at 2< H / B <6 : Y =3 ,9286 *(H / B ) (-1. 2339 )

6. at H < B : C 1 =(78500* H 4 )/(I*(D 1 — B ) 3)

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

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

9. Tmax=π*(D 1 — B )*tg (10° )

11. S 3= T — H

12. F 3= C 1 * S 3

14.Nszámítás =(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. Lfejlesztés =π* N 1 *(D 1 — H )/cos (A )

25. K=H *B* L fejlesztés *7,85/10 6

Következtetés.

Nyírási modulus értéke ( G) huzal anyaga jelentősen befolyásolja a rugó merevségét (C ) a valóságban a névlegesen elfogadott értéktől ±10%-ig változik. Ez a körülmény elsősorban a rugógyártás geometriai pontosságával együtt meghatározza az erők és a megfelelő mozgások számításának „helyességét”.

Miért használják a számításoknál a huzal anyagának mechanikai jellemzőit (megengedett feszültségeit) a rugalmassági moduluson kívül? A helyzet az, hogy a csavarvonalszög és a rugóindex korlátozott értéktartományba állításával, és betartva a szabályt: „a fokban mért emelkedési szög közel van a rugóindex értékéhez”, valójában kizárjuk az előfordulás lehetőségét. a kritikus értékeket meghaladó tangenciális feszültségek működése során. Ezért a rugók szilárdsági próbaszámítását csak akkor érdemes elvégezni, ha tömeggyártásra szolgáló rugókat fejlesztenek ki különösen kritikus egységekben. De ilyen körülmények között a számítások mellett mindig elkerülhetetlenek a komoly tesztek...

Írj pár sort a kommentekbe – mindig érdekel a véleményed.

Kérem TISZTELETT szerzői mű letöltési fájlja ELŐFIZETÉS UTÁN cikkhirdetésekre.

A REST csak úgy letölthető... - nincsenek jelszavak!

Utasítás

Csatlakoztasson egy próbapadot a testhez, és húzza meg, deformálja a testet. Az erő, amelyet a próbapad mutat, egyenlő lesz a testre ható rugalmas erővel. Határozzuk meg a merevségi együtthatót Hooke segítségével, amely szerint a rugalmas erő egyenesen arányos a nyúlásával, és az alakváltozással ellentétes irányba irányul. Számítsuk ki a merevségi együtthatót úgy, hogy az F erő értékét elosztjuk a test x nyúlásával, amelyet vonalzóval vagy szalaggal mérünk k=F/x. Egy deformált test nyúlásának meghatározásához vonjuk ki a deformált test hosszát az eredeti hosszából. Merevségi együttható N/m-ben.

Ha nincs fékpad, akassza fel ismert tömegű terhet a deformálható testre. Ügyeljen arra, hogy a test rugalmasan deformálódjon és ne essen össze. Ebben az esetben a terhelés súlya megegyezik a testre ható rugalmas erővel, amelynek merevségi együtthatóját meg kell találni pl. Számítsuk ki a merevségi együtthatót úgy, hogy az m tömeg és a gravitációs gyorsulás g≈9,81 m/s² szorzatát elosztjuk az x testnyúlással, k=m g/x. Mérje meg a nyúlást az előzőben javasolt módszerrel.

Példa. 3 kg terhelés alatt egy 20 cm hosszú rugó 26 cm lesz, határozzuk meg. Először keresse meg a rugóhosszabbítót a . Ehhez a megnyúlt rugó hosszából vonjuk le a hosszát normál állapotban x=26-20=6 cm=0,06 m. Számítsuk ki a merevséget a megfelelő képlettel: k=m g/x=3 9,81/0,06≈500. N/m.

És most néhány tipp. Csökkenteni merevség víz a tiédben , adjunk hozzá desztillált vagy tiszta esővizet, használjunk speciális növényeket, mint például az elodea és a szarvasfű. Ezenkívül a víz jól fagyasztható vagy forralható. Az első esetben alacsony medencébe öntik, és hidegnek teszik ki. Amint az edény felére lefagy, a jeget áttörik, és miután felolvadt, felhasználják. A másodikban egy zománcozott tálban vizet forralnak egy órán át, majd hagyják lehűlni, és a „tető” kétharmadát felhasználják. víz.

Videó a témáról

A fizikai test deformációja következtében mindig olyan erő keletkezik, amely ellensúlyozza, megpróbálja visszaállítani a testet eredeti helyzetébe. Határozza meg ezt erő rugalmasság a legegyszerűbb esetben Hooke törvénye szerint lehetséges.

Utasítás

Erő rugalmasság, deformált testre ható, az atomjai közötti elektromágneses kölcsönhatás következményeként keletkezik. Különféle alakváltozások léteznek: feszítés, nyírás, hajlítás. Külső erők hatására a test különböző részei eltérően mozognak, innen ered a torzulás és az erő rugalmasság, amely az előző állapot felé irányul.

Szakító/nyomó alakváltozás külső erő hatására egy tárgy tengelye mentén. Ez lehet rúd, rugó vagy más test, amelynek hosszú alakja van. Torzításkor a keresztmetszet és az erő megváltozik rugalmasság arányos a testrészecskék kölcsönös elmozdulásával: Fkontroll = -k ∆x.

Ezt Hooke-törvénynek nevezik, de nem mindig érvényes, hanem csak viszonylag kis ∆x értékekre. A k értéket merevségnek nevezzük, és N/m-ben fejezzük ki. Ez az együttható a karosszéria eredeti anyagától, valamint alakjától és méretétől függ, arányos a keresztmetszettel.

A nyírási deformáció során a test térfogata nem változik, de rétegei egymáshoz képest változnak. Erő rugalmasság egyenlő az együttható szorzatával rugalmasság a test keresztmetszetétől közvetlenül függő eltolással, a tengely és az érintő közötti szög nagyságával, amelynek irányában a külső erő hat: Fszabályozás = D α.

A stabilitás és a külső terhelésekkel szembeni ellenállás meghatározásához olyan paramétert használnak, mint a rugó merevsége. Hooke-féle együtthatónak vagy rugalmassági együtthatónak is nevezik. Lényegében a rugó merevségi jellemzője határozza meg a megbízhatóságának mértékét, és a gyártás során használt anyagtól függ.

A következő típusú rugók merevségi együtthatóját mérik:

• Tömörítés;
• Ficamok;
• Hajlítás;
• Csavarodás.

Bármilyen típusú rugók gyártása.

Mi a rugó merevsége?

A kész rugók kiválasztásakor, például autófelfüggesztéshez, a termékkód vagy a festékkel felvitt jelölések alapján meghatározhatja, hogy milyen merevséggel rendelkezik. Más esetekben a merevségi számításokat kizárólag kísérleti módszerekkel végezzük.

A rugó alakváltozáshoz viszonyított merevsége változó vagy állandó lehet. Azokat a termékeket, amelyek merevsége az alakváltozás során változatlan marad, lineárisnak nevezzük. És azokat, amelyeknek a merevségi együtthatója a fordulatok helyzetének változásaitól függ, „progresszívnek” nevezik.

Az autóiparban a felfüggesztés tekintetében a rugómerevségnek a következő osztályozása van:

• Növekvő (progresszív). Az autó merevebb menetére jellemző.
• Csökkenő (regresszív) merevség. Éppen ellenkezőleg, a felfüggesztés „puhaságát” biztosítja.

A merevségi érték meghatározása a következő kezdeti adatoktól függ:

• A gyártás során felhasznált nyersanyagok típusa;
• Fémhuzal menetének átmérője (Dw);
• Rugóátmérő (az átlagértéket veszik figyelembe) (Dm);
• Rugófordulatok száma (Na).

Hogyan számítsuk ki a rugó merevségét

A merevségi együttható kiszámításához a következő képletet kell használni:

k = G*(Dw)^4/8*Na*(Dm)^3,

ahol G a nyírási modulus. Ezt az értéket nem lehet kiszámítani, mivel a különböző anyagokhoz táblázatokban van megadva. Például közönséges acélnál 80 GPa, rugóacélnál 78,5 GPa. A képletből jól látható, hogy a maradék három mennyiség befolyásolja a legnagyobb mértékben a rugó merevségi együtthatóját: az átmérő és a fordulatok száma, valamint magának a rugónak az átmérője. A szükséges merevségi mutatók eléréséhez ezeket a jellemzőket kell megváltoztatni.

Kísérletileg kiszámíthatja a merevségi együtthatót a legegyszerűbb eszközök segítségével: maga a rugó, egy vonalzó és egy terhelés, amely a prototípusra hat.

A szakítószilárdsági együttható meghatározása

A szakítószilárdsági együttható meghatározásához a következő számításokat végezzük.

• A rugó hosszát a termék egyik szabad oldalával rendelkező függőleges felfüggesztésben mérik - L1;
• A felfüggesztett terhelésű rugó hosszát mérik - L2 Ha 100 g súlyú terhelést vesz fel, akkor 1N (Newton) erővel fog hatni - F érték.
• Az utolsó és az első hosszmutató közötti különbség kiszámítása - L;
• A rugalmassági együtthatót a következő képlet alapján számítjuk ki: k = F/L.

A kompressziós merevségi együtthatót ugyanezzel a képlettel határozzuk meg. Csak a függesztés helyett a terhelést egy függőlegesen rögzített rugó tetejére szerelik fel.

Összefoglalva megállapíthatjuk, hogy a rugómerevség mutató a termék egyik lényeges jellemzője, amely jelzi az alapanyag minőségét és meghatározza a végtermék tartósságát.

A rugóra felfüggesztett terhelés deformációt okoz. Ha egy rugó vissza tudja állítani eredeti alakját, akkor az alakváltozását rugalmasnak nevezzük.

Rugalmas alakváltozásokra teljesül a Hooke-törvény:

ahol F ¾ rugalmassági erőt vezérel; k¾ rugalmassági együttható (merevség); D l- rugós hosszabbítás.

Jegyzet: A „-” jel határozza meg a rugalmas erő irányát.

Ha a terhelés egyensúlyban van, akkor a rugalmas erő számszerűen egyenlő a gravitációs erővel: k D l = m g, akkor megtalálhatja a rugó rugalmassági együtthatóját:

Ahol m¾ rakomány súlya; g¾ szabadesés gyorsulása.

1. ábra		Rizs. 2

A rugók sorba kapcsolásakor (lásd 1. ábra) a rugókban fellépő rugalmas erők egyenlőek egymással, és a rugórendszer teljes nyúlása az egyes rugók nyúlásainak összege.

Egy ilyen rendszer merevségi együtthatóját a következő képlet határozza meg:

Ahol k 1 - az első rugó merevsége; k 2 - a második rugó merevsége.

Ha a rugókat párhuzamosan kapcsoljuk össze (lásd a 2. ábrát), a rugók nyúlása megegyezik, és a keletkező rugalmas erő egyenlő az egyes rugók rugalmas erőinek összegével.

A rugók párhuzamos csatlakoztatásának merevségi együtthatóját a következő képlet határozza meg:

k res = k 1 + k 2 . (3)

Munkarend

1. Rögzítse a rugót az állványhoz. Minden rugóról súlyokat függesztve fel a tömeg növekedésének sorrendjében, mérje meg a D rugó nyúlását l.

2. A képlet szerint F = mg kiszámítja a rugalmas erőt.

3. Készítsen grafikonokat a rugalmas erőnek a rugónyúlás nagyságától való függésére! A grafikonok megjelenése alapján határozza meg, hogy teljesül-e a Hooke-törvény.

5. Határozza meg az egyes mérések abszolút hibáját!

D k i = ê k i - k Sze ê.

6. Határozza meg a D abszolút hiba számtani középértékét! k Házasodik

7. Írja be a mérések és számítások eredményeit a táblázatba!

1. Végezzen méréseket (az 1. feladatban leírtak szerint), és számítsa ki a sorosan és párhuzamosan kapcsolt rugók rugalmassági együtthatóit!

2. Határozza meg az együtthatók átlagos értékét és mérésük hibáját! Írja be a mérések és számítások eredményeit a táblázatba.

4. Keresse meg a kísérleti hibát a rugalmassági együttható elméleti értékeinek a kísérleti értékekkel való összehasonlításával a következő képlet segítségével:

.

Biztonsági kérdések

Fogalmazd meg Hooke törvényét!

Határozza meg a deformációs és rugalmassági együtthatót. Nevezze meg ezeknek a mennyiségeknek a mértékegységeit SI-ben!

Hogyan találjuk meg a rugalmassági együtthatót rugók párhuzamos és soros kapcsolására?

Laboratóriumi munka 1-5

A dinamika törvényeinek tanulmányozása

Előre mozgás

Elméleti információk

Dinamika a mechanikai mozgások okait vizsgálja.

Tehetetlenség- a test azon képessége, hogy fenntartson nyugalmi állapotot vagy egyenes vonalú egyenletes mozgást, ha más testek nem hatnak rá.

Súly m (kg)- a test tehetetlenségének mennyiségi mérőszáma.

Newton első törvénye:

Vannak olyan vonatkoztatási rendszerek, amelyekben egy test nyugalomban van, vagy lineárisan egyenletes mozgásban van, ha más testek nem hatnak rá.

Nevezzük azokat a vonatkoztatási rendszereket, amelyekben teljesül Newton első törvénye inerciális.

Erő (N) a testek vagy testrészek közötti kölcsönhatást jellemző vektormennyiség.

Az erők szuperpozíciójának elve:

Ha az erők és egyidejűleg hatnak egy anyagi pontra, akkor helyettesíthetők az eredő erővel.