Расчет жесткости пружин по ее геометрическим параметрам
По измеренным параметрам пружины определить теоретическую жесткость пружины согласно выражению:
Жесткость определяется для максимального и минимального значения модуля упругости (см. теоретическую часть).
Где радиус навивки определить как:
А число рабочих витков n:
Расчетные значения внести в таблицу 5.
Таблица 5 – Характеристики исследуемых пружин
| Опытные значения | Расчетные значения | |||||||
| № пружины | Dвнеш, мм | d, мм | nвит, шт | nн, шт |  , шт
|  , мм
|  мин, Н/мм
| макс, Н/мм
|
| … |
Расчет жесткости пружин по опытным данным
Исходя из данных опытной таблицы 2 рассчитать опытную жесткость:
При этом приложенную силу найти как:
Прогиб пружины определить как:
При этом для пружин растяжения необходимо поменять слагаемые местами.
Определить для каждой пружины среднюю жесткость. Для пружин, работающих на растяжения, при получении неудовлетворительно завышенной жесткости на первом шаге расчета, полученное значение не учитывать при определении средней жесткости. Завышенная жесткость может быть получена, в случае если пружина изготовлена с предварительным натягом.
Расчетные значения внести в таблицу вместе с опытными (таблицы 6).
Таблица 6 – Определения жёсткости пружин опытным путем
| Опытные значения | Расчетные значения | |||||
| № пружины | Мгр, кг | Lпр, мм |  , Н
|  , мм
| , Н/мм
| Жср, Н/мм |
| 5,5 | ||||||
| … | ||||||
| 5,5 | ||||||
| … | ||||||
| … |
Сравнение результатов расчетов жесткости
Составить таблицу с опытными (средними) и теоретическими значения жесткости исследуемых пружин. Определить погрешность Δ, выраженную в процентах, таблица 7.
Таблица 7 – Сравнение значений жёсткости пружин полученным опытным и теоретическим путем
| № пружины | , Н/мм расчетная
| ср, Н/мм опытная
| Δ, % | |
| мин | мах | |||
| … |
Расчет жесткости параллельно работающих пружин
Исходя из данных опытной таблицы 3, определить жесткость двух параллельно работающих пружин аналогично пункту 4.2. Для каждой пары пружин определить среднюю жесткость. Так же рассчитать среднее значение координаты груза Хгр. Расчетные значения внести в таблицу 8.
Таблица 8 – Расчет значений жёсткости параллельно работающих пружин полученным опытным
| Опытные значения | Расчетные значения | ||||
| № пружины | Хi, мм | № пружины | Хi, мм | , мм
| э, Н/мм
|
| № измерения | Мгр, кг | L, мм | Хгр, мм | ||
| 5,5 | |||||
| … | |||||
| Хгр ср = мм | э ср = Н/мм
|