Чем грозит установка; неправильных; пружин подвески риски и правила

Определить жесткость пружин подвески Прадо 95, какими их заменить

Плавный ход автомобиля обеспечивает задняя подвеска. Пружины – главные ее части – нивелируют неровности дороги. Чем они жестче, тем лучше гасят колебания и вибрацию транспорта. Чтобы определить жесткость пружин подвески Прадо 95, замеряют клиренс (дорожный просвет). Если он уменьшился, детали износились, просели.

Жесткость пружин подвески

Пружина – цилиндрический стержень, скрученный по спирали. При сжатии она с силой стремится принять исходное положение. К детали применяют два понятия: «жесткая» и «мягкая». Степень несущей способности зависит от показателей:

  1. Диаметр стержня. Чем он больше, тем жестче элемент.
  2. Внешний диаметр цилиндра, образованного спиралью. Чем он выше, тем мягче пружина.
  3. Количество витков – оно находится в обратной пропорциональности упругости.
  4. Форма. Различают цилиндрическую, коническую и бочкообразную конструкцию. Каждая имеет влияние на свойства элемента.

Витки конических и бочкообразных типов сделаны из прута поперечного сечения, что повышает их упругость.

Жесткость пружин измеряется в силе, которую прикладывают к ней, чтобы изменить ее длину на единицу – ньютон на метр (Н/м).

Взаимозаменяемость пружин

Задача пружинящих элементов Prado – принять на себя ударные нагрузки и плавно передать их на кузов. На автомобилях Тойота устанавливают 4 типа упругих компонентов подвески:

  1. Стандартные – для езды по городу, спокойного движения по трассам.
  2. Усиленные – для эксплуатации с тяжелым снаряжением. У них большой диаметр стержня, повышенная жесткость. Автомобили с таким оборудованием готовы к длительным путешествиям по бездорожью. Перевозят максимальное количество пассажиров и грузов.
  3. Повышающие – элементы с большим числом витков. Они увеличивают дорожный просвет. Машина может преодолевать препятствия, водные преграды – комфорт едущих в авто не нарушается. Это настоящая внедорожная версия.
  4. Понижающие – уменьшают клиренс за счет укороченной спирали. Управлять автомашиной становится легче. Этот тип используют любители быстрой езды.

Первый вид (стандартные) не меняют ни на какой другой. Остальные – взаимозаменяемые.

Идеально подходят на 95-ю модель детали с Прадо 120 и Тойота Сурф 130.

Выбор типа и размера пружинистого элемента зависит от целей эксплуатации автомобиля и манеры вождения. Какие пружины лучше поставить на Прадо 95 – каждый водитель решает сам.

Просели задние пружины, что поставить?

Нагрузки ведут к тому, что детали теряют эластичность, просаживаются. Узнавать об их состоянии нужно через 100 000 км пробега. Автовладельцы осматривают компоненты подвески. Сколы, трещины – признаки изношенности. Также замеряют дорожный просвет. Параметры снимают на ровной поверхности, на все 4 колеса. Показатели сравнивают с заявленными в техническом паспорте авто.

Когда замена задних пружин Прадо 95 стала необходимостью, выбирают производителя упругого элемента. Подвеска с надежной спиралью – условие безопасной езды. Поэтому выбор падает на продукцию Taugh Dog (Таф Дог). Она разработана в Австралии, производится в США. Оценка экспертов – самая надежная в мире. В России прошла испытание на Сахалине, Камчатке, в Сибири.

Из форм упругого элемента водители предпочитают коническую. У ее основания ширина самая большая, дальше диаметр каждого витка уменьшается. Они не соприкасаются друг с другом – это дает машине длинный рабочий ход. Также устанавливают бочкообразную спираль. Самый большой диаметр в центре, на оба края витки уменьшаются. Это позволяет эксплуатировать автомобиль с максимальной нагрузкой.

Чтобы увеличить жесткость, внутрь детали устанавливают резиновый пневмоэлемент. Регулируют упругость изменением давления в пневматическом баллоне. Вариант подходит, если нет стоек амортизатора.

Инструкция по замене задних пружин на Прадо 95

Перед тем как ставить новую пружину, учитывают параметры стоковых деталей:

  • высота – 400 мм;
  • сечение стержня – 14 мм;
  • внешний диаметр – 145 мм.

Когда меняют спираль, часто увеличивают лифт автомобиля – приподнимают его над дорогой на определенное расстояние. Это улучшает проходимость внедорожника.

Для лифта кузова на Прадо 95 пружины подбирают больше, чем заводские.

Порядок действий по замене спирали подвески:

  1. Поднимают заднюю часть машины на домкрат.
  2. Снимают колеса.
  3. Откручивают болт амортизатора.
  4. Силовой отверткой поддевают спираль, снимают.
  5. Устанавливают новую деталь.
  6. Прикручивают амортизатор.

Далее ставят колеса, убирают инструменты. Работа будет сделана хорошо, если передняя и задняя часть останутся уравновешенными. Чтобы убедиться в этом, снова замеряют клиренс всех колес.

Жесткость пружины

Максимальная сила сжатия или растяжения пружины не зависит от количества рабочих витков! Это означает, что если взять, например, цилиндрическую пружину сжатия, а затем разрезать её на две неравные по высоте части, то максимальное усилие при полном сжатии.

. обеих образовавшихся пружин будет одинаковым. Более того – максимальная сила останется такой же, как у исходной пружины!

В чем же тогда различие между тремя рассмотренными выше пружинами? Ответ на этот вопрос – в высотных размерах и жесткостях.

Меньшая пружина самая жесткая. У нее самый малый ход от свободного состояния до полного сжатия. Исходная пружина (до разделения) – самая мягкая. У нее самый большой ход.

Жесткость пружины ( C ) является ключевым параметром, определяющим силу сжатия или растяжения ( Fi ) при определенной величине деформации ( L Li ):

Fi = C *( L Li )

В свою очередь сама жесткость пружины ( C ) зависит только от жесткости одного витка ( C1 ) и числа рабочих витков ( N ):

C = C1 / N

Обратите внимание – жесткость одного витка всегда больше жесткости всей пружины! Причем, чем больше в пружине витков, тем она мягче.

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.

Читайте также:  Как получить международные водительские права 2020 • Личный опыт

C1 = G * X 4 /( Y *( D1 B ) 3 )

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

D1 — наружный диаметр пружины

( D1 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 аппроксимацию 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 Δабс и относительные Δотн 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.

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.

Представленная ниже программа является переработанной версией программы расчета цилиндрических пружин из круглой проволоки, подробное описание которой вы найдете, перейдя по ссылке. Прочтите эту статью, и вам проще будет разобраться в алгоритме.

Основным отличием в расчете, как вы уже догадались, является определение жесткости витка ( C1 ), 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 =( D1 / B ) -1

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

При 1 H / B Y =5,4962*( H / B ) (-1.715)

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

6. При H B : C1 =(78500* H 4 )/( Y *( D1 B ) 3 )

При H > B : C1 =(78500* B 4 )/( Y *( D1 B ) 3 )

8. Tnom =1,25*( F2 / C1 )+ H

9. Tmax =π*( D1 B )*tg (10°)

11. S3 = T H

12. F3 = C1 * S3

14. N расч =( L2 H )/( H + F3 / C1 F2 / C1 )

16. C = C1 / N

17. L = N * T + H

18. L3 = N * H + H

19. F2 = C * L C * L2

21. F1 = C * L C * L1

22. N1 = N +1,5

23. A =arctg ( T /(π*( D1 H )))

24. L разв =π* N1 *( D1 H )/cos ( A )

25. Q = H * B * Lразв *7,85/10 6

Заключение.

Значение модуля сдвига ( G ) материала проволоки в существенной мере влияющее на жесткость пружины ( C ) в реальности колеблется от номинально принятого до ±10%. Это обстоятельство и определяет в первую очередь наряду с геометрической точностью изготовления пружины «правильность» расчетов усилий и соответствующих им перемещений.

Почему в расчетах не используются механические характеристики (допускаемые напряжения) материала проволоки кроме модуля упругости? Дело в том, что, задаваясь углом подъема витка и индексом пружины в ограниченных диапазонах значений, и придерживаясь правила: «угол подъема в градусах близок значению индекса пружины», мы фактически исключаем возможность возникновения касательных напряжений при эксплуатации превышающих критические величины. Поэтому проверочный расчет пружин на прочность имеет смысл производить лишь при разработке пружин для серийного производства в особо ответственных узлах. Но при таких условиях кроме расчетов всегда неизбежны серьезные испытания…

Напишите пару строк в комментариях — мне всегда интересно ваше мнение.

Прошу УВАЖАЮЩИХ труд автора скачать файл ПОСЛЕ ПОДПИСКИ на анонсы статей.

ОСТАЛЬНЫМ можно скачать просто так. — никаких паролей нет!

Как найти коэффициент жёсткости пружины: формула, определение

Классификация

Различают несколько видов пружин:

  • Стандартные. Как правило, устанавливаются на заводе изготовителе транспортного средства, и обеспечивают его эксплуатацию в условиях паспортных параметров нагрузки.
  • Усиленные. Отличаются большей жесткостью и улучшают эксплуатационные характеристики транспортного средства во время движения по проселочным дорогам, или при транспортировании прицепа.
  • Повышающие. Способствуют увеличению клиренса и грузоподъемности.
  • Понижающие. Уменьшают клиренс и снижают высоту центра тяжести. Устанавливаются любителями динамического стиля вождения.

Все они, независимо от того, к какому виду относятся, имеют специфические особенности при изготовлении.

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.

Особенности изготовления

Производство данного элемента подвески, является одним из сложнейших процессов в ходе изготовления деталей и узлов, входящих в состав автомобиля. Этот процесс характеризуется большим количеством сложных технологических операций, многие из которых очень плохо поддаются контролю. Поэтому добиться идентичности всех необходимых параметров, при серийном или массовом производстве практически невозможно. В связи с этим на предприятиях-изготовителях, вынуждены проводить сравнительный анализ и осуществлять цветовую маркировку пружин с идентичными характеристиками.

Расчет жесткости системы

Встречаются более сложные задачи, в которых необходим расчет общей жесткости. В таких заданиях пружины соединены последовательно или параллельно.

Последовательное соединение системы пружин

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

Читайте также:  Пусковые конденсаторы для электродвигателей 220В - схема подключения, расчет и цена

1/k = 1/k1 + 1/k2 + … + 1/ki,

где k — общая жесткость системы, k1, k2, …, ki — отдельные жесткости каждого элемента, i — общее количество всех пружин, задействованных в системе.

Параллельное соединение системы пружин

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

k = k1 + k2 + … + ki.

Измерение жесткости пружины опытным путем — в этом видео.

Отличия пружин подвески и их маркировка

Основным идентификационным параметром любой пружины служит ее наружный диаметр. Производители не могут его самопроизвольно изменить, так как этот размер определяется конструктивными особенностями самого автомобиля. Все остальные параметры могут быть абсолютно различными. Так производители могут:

  1. изменить диаметр прута, из которого она изготавливается и даже использовать прут, имеющий диаметр переменного значения;
  2. изготавливать пружины одинаковой высоты, но различной жесткости;
  3. изменить межвитковое расстояние и количество витков, сохраняя при этом жесткость.

Статья в тему: Реальный расход бензина Geely Emgrand х7 на 100 км пути
Поэтому на заводах перед установкой проводят контроль статистической нагрузки. Проводится такая операция следующим образом: измеряют высоту пружины, сжав ее с определенным усилием. Так как для каждой конкретной модели автомобиля высота в сжатом состоянии регламентирована полем допуска, то детали, не попавшие в это поле, выбраковываются.

Пружины, попавшие в границы верхнего поля допуска относят к классу А (длинные), а в категорию В (короткие) попадают те, что имеют высоту в пределах нижнего поля допуска. Далее пружины одного класса маркируют краской, причем цвет маркировки зависит от модели автомобиля, на котором они должны быть установлены.

  • Пружины класса А автомобилей ВАЗ маркируют по цвету желтой, белой, коричневой и оранжевой красками.
  • Вид В также маркируют по цвету, но зеленой, голубой, синей и черной красками.

Маркировка по цвету наносится на внешнюю сторону витков в виде цветной полоски. Обилие цветов маркировочной краски объясняется тем, что с целью уменьшения влияния коррозии, они подвергают специальному покрытию (хлоркаучуковая эмаль или защитное эпоксидное покрытие), которое также бывает разного цвета (черное, серое, синее, белое, голубое) и определяет как модель автомобиля, так и назначение пружины (передняя или задняя). Причем на заводах, выпускающих различные модели ВАЗ и «Лада», передние элементы окрашены, как правило, в черный цвет. Исключение составляют только пружины с переменным межвитковым расстоянием (шагом) — они окрашиваются в голубой цвет.

Статья в тему: Неисправности автоматической коробки передач и ее ремонт

Сила упругости и закон Гука

Для начала определим основные термины, которые будут использоваться в данной статье. Известно, если воздействовать на тело извне, оно либо приобретет ускорение, либо деформируется. Деформация — это изменение размеров или формы тела под влиянием внешних сил. Если объект полностью восстанавливается после прекращения нагрузки, то такая деформация считается упругой; если же тело остается в измененном состоянии (например, согнутом, растянутом, сжатым и т. д. ), то деформация пластическая.

Примерами пластических деформаций являются:

  • лепка из глины;
  • погнутая алюминиевая ложка.

В свою очередь, упругими деформациями будут считаться:

  • резинка (можно растянуть ее, после чего она вернется в исходное состояние);
  • пружина (после сжатия снова распрямляется).

В результате упругой деформации тела (в частности, пружины) в нем возникает сила упругости, равная по модулю приложенной силе, но направленная в противоположную сторону. Сила упругости для пружины будет пропорциональна ее удлинению. Математически это можно записать таким образом:

где F — сила упругости, x — расстояние, на которое изменилась длина тела в результате растяжения, k — необходимый для нас коэффициент жесткости. Указанная выше формула также является частным случаем закона Гука для тонкого растяжимого стержня. В общей форме этот закон формулируется так: «Деформация, возникшая в упругом теле, будет пропорциональна силе, которая приложена к данному телу». Он справедлив только в тех случаях, когда речь идет о малых деформациях (растяжение или сжатие намного меньше длины исходного тела).

Важное

Класс А, также как и класс В, имеют абсолютно равнозначное право на существование. Маркировка по цветам была введена для того, чтобы исключить разницу в их высоте на противоположных бортах автомобиля. Ведь установка пружин разной высоты с двух сторон одной оси автомобиля приведет к ухудшению его управляемости и устойчивости, а также приведет к скорому выходу из строя деталей ходовой части.

Специалисты рекомендуют использовать пружины только одного класса. Допускается в передней подвеске применять класс А, а в задней — класс В. Если же в передней подвеске использованы пружины класса В, то установка в задней подвеске класса А запрещается категорически. В любом случае на одной оси в обязательном порядке должны быть установлены пружины как одного вида, так и одного класса.

Вычисление коэффициента жесткости опытным методом

С помощью несложного опыта можно самостоятельно рассчитать, чему будет равен коэффициент Гука. Для проведения эксперимента понадобятся:

  • линейка;
  • пружина;
  • груз с известной массой.

Последовательность действий для опыта такова:

  1. Необходимо закрепить пружину вертикально, подвесив ее к любой удобной опоре. Нижний край должен остаться свободным.
  2. При помощи линейки измеряется ее длина и записывается как величина x1.
  3. На свободный конец нужно подвесить груз с известной массой m.
  4. Длина пружины измеряется в нагруженном состоянии. Обозначается величиной x2.
  5. Подсчитывается абсолютное удлинение: x = x2-x1. Для того чтобы получить результат в международной системе единиц, лучше сразу перевести его из сантиметров или миллиметров в метры.
  6. Сила, которая вызвала деформацию, — это сила тяжести тела. Формула для ее расчета — F = mg, где m — это масса используемого в эксперименте груза (переводится в кг), а g — величина свободного ускорения, равная приблизительно 9,8.
  7. После проведенных расчетов остается найти только сам коэффициент жесткости, формула которого была указана выше: k = F/x.

Жесткость в физике обозначение

В разделе Домашние задания на вопрос какой буквой обозначается пружина в физике заданный автором Европейский лучший ответ это Нет обозначения пружина, жесткость -К

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: какой буквой обозначается пружина в физике

Ответ от Простофиля[активный] Я знаю, что жесткость пружины обозначается «к», а пружина…

Ответ от YOUGOOOOY[активный] коэффициент жёсткости — k

Ответ от Игорь Казанжи[мастер] к

Коэффициент упругости на Википедии Посмотрите статью на википедии про Коэффициент упругости

Читайте также:  Главный клуб владельцев Volkswagen Teramont

Список обозначений в физике на Википедии Посмотрите статью на википедии про Список обозначений в физике

Список персонажей телесериала «Стрела» на Википедии Посмотрите статью на википедии про Список персонажей телесериала «Стрела»

Пружины подвески любого транспортного средства выполняют немало важных функций. Правильно подобранные, они оказывают качественное влияние на весь процесс управления автомобилем и его грузоподъемность, делают неровности дорожного покрытия менее заметными для водителя, повышают комфорт при поездках, особенно длительных.

Класс «А» и «В» – существенны ли отличия

Для многих автолюбителей жесткость пружин по цветам равносильна жесткости по классам. Класс «А», независимо от цвета, более жесткий, нежели класс «В». На самом деле это не совсем верное утверждение. Класс «А» действительно больше подходит для автомобилей, которые часто эксплуатируются с высокой нагрузкой. Но разница здесь совсем невелика – порядка 25 кг. Несмотря на обязательное нанесение маркировки, до сих пор встречаются образцы, на которых она отсутствует. В таком случае, даже если цветовая маркировка элементов идентична, от их покупки и использования лучше отказаться.

Многими автомобилистами недооценивается значение качественных пружин, особенно при интенсивной эксплуатации автомобиля. Пружины не зря имеют маркировку по цветам – так гораздо проще сориентироваться начинающему водителю, который впервые занимается собственноручной заменой этого элемента. Приобретение изделий надлежащего качества, пусть и по более высокой цене, неизбежно окупится более мягкой ездой, меньшим износом автомобиля, а также меньшими нагрузками на самого водителя. Научно доказано, что высокие вибрационные нагрузки на человека приводят к быстрой утомляемости и снижению концентрации при движении.

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.

Готовые работы на аналогичную тему

  • Курсовая работа Жесткость пружины, формула 490 руб.
  • Реферат Жесткость пружины, формула 230 руб.
  • Контрольная работа Жесткость пружины, формула 230 руб.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

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
    .

Таким образом, к коэффициенту жесткости пружинного механизма может применяться формула:

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

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:

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).

Ссылка на основную публикацию
Частотные преобразователи с непосредственной связью ~ Электропривод — информационный ресурс по элект
Частотные преобразователи для однофазного насоса У вас имеется однофазный насос, на котором требуется регулировать скорость? Решением этой задачи является частотный...
Ценность цветных металлов — Ресурс
НИКЕЛЬ ⚪ описание металла, свойства, сферы применения и месторождения Никель — металл невезучий. История несчастливой руды В описании горняками и...
Центр профессиональных квалификаций (курсы, автошкола), ГБПОУ КИГМ № 23, Москва
Как проходит обучение в автошколе этапы и процесс и программа обучения на права в 2020 году Главная » Блог »...
Частотный регулятор оборотов асинхронного двигателя ESMD112L4TXA Drive Factor 1
Регулятор оборотов с обратной связью для коллекторных двигателей переменного тока; Меандр; занимател Большинство мировых производителей профессиональных угловых шлифовальных машинок (болгарок)...
Adblock detector