sciskanie.DOC

1. Cel ćwiczenia:

              Zdjęcie charakterystyk l = f(P) dwóch sprężyn pracujących:

a)     pojedynczo,

b)    równolegle,

c)     szeregowo.

Wyznaczenie dla każdej ze sprężyn:

a)     modułu sprężystości postaciowej (G),

b)    stałej sprężyny (c).

Obliczenie stałej (c) dla układu sprężyn połączonych:

a)     równolegle,

b)    szeregowo.

Przedmiotem badań będą sprężyny śrubowe walcowe wykonane z drutu,
o przekroju kołowym.

Zależność skrócenia sprężyny (l) od siły ściskającej (P) można przedstawić w ten sposób, że skrócenie sprężyny jest wprost proporcjonalne do działającej siły (P):

l = cP

gdzie: współczynnik proporcjonalności (c) zwany jest stałą sprężyny.

gdzie: G – moduł sprężystości postaciowej,

                                                        d – średnica drutu,

                                                        n – liczba zwojów sprężyny,

                                                        D – średnica sprężyny.

Znając wartość siły (P), przy której nastąpiło maksymalne skrócenie sprężyny oraz wartość tego skrócenia (l) z poprzednich równań wyznaczamy moduł sprężystości postaciowej (G):

Stała sprężyny wyznaczamy z równanie:

Układ równoległy:

Jeżeli mamy układ dwóch sprężyn połączonych równolegle to:

P = P1 + P2

l = l1 = l2

stąd otrzymujemy stałą układu dwóch sprężyn połączonych równolegle

Układ szeregowy:

Jeżeli mamy układ dwóch sprężyn połączonych szeregowo to:

P = P1 = P2

l = l1 + l2

stąd otrzymujemy stałą układu dwóch sprężyn połączonych szeregowo

gdzie: P – siła dla całego układu,

                                                        Pi – siła w i-tej sprężynie (i=1,2),

                                                        l – odkształcenie układu,

                                                        li – odkształcenie i-tej sprężyny (i=1,2),

                                                        ci – stała i-tej sprężyny (i=1,2).

              Do zdjęcia charakterystyk l = f(P) wykorzystujemy maszynę wytrzymałościową o napędzie mechanicznym. Wartość siły ściskającej wskazywana jest przez wskazówkę siłomierza. Graficzny obraz zależności skrócenia sprężyny od działającej siły, wykreśla pisak urządzenia samopiszącego. Otrzymany wykres to charakterystyka ściskanej sprężyny
l = f(P).

2. Opracowanie wyników: