Отчет по лабораторной работе №3
Инструкция по выполнению задания
1. Изучить методические указания по выполнению Лабораторной работы №3 «Определение осадки винтовой цилиндрической пружины».
2. Ознакомиться с видеоматериалом о проведении испытания винтовой цилиндрической пружины на растяжение.
Для просмотра обучающих видеоматериалов осуществить переход по ссылке: https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=d4JrsUA4b6c&feature=emb_logo
3. Оформить отчет по лабораторной работе. В отчете запишите цель работы. При помощи штангенциркуля измерить диаметр проволоки пружины и диаметр витков пружины. Подсчитать число рабочих витков пружины. Вычислить средний диаметр пружины. Определить опытным путём характеристику пружины, т. е. зависимость между осадкой пружины и осевой нагрузкой. Сопоставить полученные значения осадки пружины с вычисленными теоретически. Сделайте вывод о величинах осадки пружины, определенных опытным и расчетным путем. Ответьте на вопросы.
4. Отчет о выполнении лабораторной работы прислать на электронную почту baranovang1978.baranova@yandex.ru
Лабораторная работа №3
«Определение осадки винтовой цилиндрической пружины»
Цель работы — определить опытным путём характеристику пружины, т. е. зависимость между осадкой пружины и осевой нагрузкой. Сопоставить полученные значения осадки пружины с вычисленными теоретически.
Оборудование:
· установка для опытного определения осадки винтовой цилиндрической пружины;
|
|
· измерительный инструмент (штангенциркуль, индикаторные часы);
· калькулятор.
Теоретическое обоснование
Пружина – это упругий элемент, назначение которого заключается в накапливании и поглощении механической энергии. Цилиндрические винтовые пружины относятся к упругим элементам, широко применяемым в машиностроении и приборостроении. Их используют в качестве амортизаторов или аккумуляторов механической энергии, в установках передачи сил давления и в механизмах возврата детали в исходное положение.
По форме винтовые пружины делятся на цилиндрические, конические и фасонные. Наиболее широко в технике применяются цилиндрические винтовые пружины, воспринимающие осевую нагрузку и работающие на растяжение (рис. 3.1,а) или на сжатие (рис. 3.1,б). Пружины растяжения навивают без просвета между витками, пружины сжатия – с просветом.
Материал для пружин должен иметь высокие и стабильные упругие свойства. Поэтому основными материалами являются высокоутлеродистые стали 65, 70, марганцовистая сталь 65Г, кремнистые стали 60С2А, хромованадиевая сталь 50ХФА и др.
Осадка винтовой пружины т.е. перемещение точки приложения силы по направлению оси пружины, может быть вычислена по формуле:
|
|
3.1
где F - осевая нагрузка, Н;
D - средний диаметр витков пружины, мм;
D = Dн - dп 3.2
где Dн –наружный диаметр витков пружины, мм
dп - диаметр проволоки пружины, мм.
n- число витков пружины;
G - модуль сдвига, Н/мм2 (для стали G = 8*104 Н/мм2)
Формула (3.1) — приближенная, так как при ее выводе не были учтены влияния поперечной силы, кривизны стержня, угла подъёма витков и другие второстепенные факторы.
G Чтобы убедиться в том, что получаемые результаты вполне пригодны для практического использования, нужно измерить осадку пружины при данных нагрузках опытным путём и сопоставить с величиной осадки пружины, вычисленной по формуле (3.1).
Машины для испытания. Удобнее всего определить характеристику пружины на специальной машине для испытания цилиндрических винтовых пружин МИП-10. Для испытаний пружин при нагрузках больше 10 кгс используют машины УММ-5, Р-5, ИМ-4А и др.
Порядок выполнения работы:
1. При помощи штангенциркуля измерить диаметр проволоки пружины и диаметр витков пружины. Подсчитать число рабочих витков пружины. Оно может быть не целым числом. Вычислить средний диаметр пружины.
|
|
2. Пружину установить на испытательную машину. Провести нагружение пружины, наращивая нагрузку равными ступенями, фиксируя для каждой ступени нагружения величину осадки.
3. Сравнить полученные значения осадки пружины с вычисленными по формуле:
Протокол испытаний
Нагрузка | F1= | F2= | F3= | |
Осадка, мм | Расчетная | |||
Измеренная | ||||
Отклонение, в % |
Отклонение измеренной осадки пружины от расчетной определить по формуле:
4. Ответить на вопросы.
Отчет по лабораторной работе №3
«Определение осадки винтовой цилиндрической пружины»
Цель работы –
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Порядок выполнения работы:
1. При помощи штангенциркуля измерить диаметр проволоки пружины и наружный диаметр витков пружины. Подсчитать число рабочих витков пружины. Оно может быть не целым числом. Вычислить средний диаметр пружины.
|
|
2. Пружину установить на испытательную машину. Провести нагружение пружины, наращивая нагрузку равными ступенями, фиксируя для каждой ступени нагружения величину осадки.
3. Сравнить полученные значения осадки пружины с вычисленными по формуле:
;
где F- осевая нагрузка, Н
G- модуль упругости при сдвиге (для стали G = 8*104 Н/мм2)
D – средний диаметр витков пружины
dп - диаметр проволоки, из которой изготовлена пружина
n- число рабочих витков пружины
Отклонение измеренной осадки пружины от расчетной определить по формуле:
Характеристика пружины
тип: ____________________________________________________________________
Наружный диаметр витков пружины Dн = 28 мм
Поперечное сечение: круг диаметром d = 2,5 мм
Средний диаметр: D = Dн - d =
Число витков: n = 7,5
Протокол испытаний
Нагрузка, Н | F1= 5,15 Н | F2= 10,35 Н | F3= 15,45 Н | |
Осадка, мм | Расчетная | |||
Измеренная | 1,59 мм | 3,15 мм | 4,79 мм | |
Отклонение, в % |
Определение расчетной осадки и отклонения измеренной осадки пружины от расчетной:
λ расч.1 = | δ1= |
λ расч. 2 = | δ2= |
λ расч. 3 = | δ3= |
Вывод:
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Ответить на вопросы:
1. Какая деталь называется пружиной?
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Какие виды пружин наиболее распространены и для чего они используются в элементах машин? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.Какие материалы используют для изготовления пружин?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Что такое осадка пружины?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
5. Как влияет изменение диаметра проволоки на величину осадки пружины?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 449; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!