Что называется коэффициентом упругости

Ты – не раб!
Закрытый образовательный курс для детей элиты: "Истинное обустройство мира".
http://noslave.org

Коэффицие́нт упру́гости (иногда называют коэффициентом Гука, коэффициентом жёсткости или жёсткостью пружины) — коэффициент, связывающий в законе Гука удлинение упругого тела и возникающую вследствие этого удлинения силу упругости. Применяется в механике твердого тела в разделе упругости. Обозначается буквой k [1] , иногда D [2] или c [3] . Имеет размерность Н/м или кг/с 2 (в СИ), дин/см или г/с 2 (в СГС).

Коэффициент упругости численно равен силе, которую надо приложить к пружине, чтобы её длина изменилась на единицу расстояния.

Содержание

Определение и свойства

Коэффициент упругости по определению равен силе упругости, делённой на изменение длины пружины: Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): k = F_mathrm / Delta l. [4] Коэффициент упругости зависит как от свойств материала, так и от размеров упругого тела. Так, для упругого стержня можно выделить зависимость от размеров стержня (площади поперечного сечения Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): S и длины Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): L ), записав коэффициент упругости как Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): k = E cdot S / L. Величина Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): E называется модулем Юнга и, в отличие от коэффициента упругости, зависит только от свойств материала стержня [5] .

Жёсткость деформируемых тел при их соединении

При соединении нескольких упруго деформируемых тел (далее для краткости — пружин) общая жёсткость системы будет меняться. При параллельном соединении жёсткость увеличивается, при последовательном — уменьшается.

Параллельное соединение

При параллельном соединении Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): n пружин с жёсткостями, равными Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): k_1, k_2, k_3. k_n, жёсткость системы равна сумме жёсткостей, то есть Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): k= k_1 + k_2 + k_3 + . + k_n.

В параллельном соединении имеется Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): n пружин с жёсткостями Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): k_1, k_2, . , k_n. Из III закона Ньютона, Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): F = F_1 + F_2 + . + F_n. (К ним прикладывается сила Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): F . При этом к пружине 1 прикладывается сила Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): F_1, к пружине 2 сила Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): F_2, … , к пружине Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): n сила Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): F_n. )

Теперь из закона Гука ( Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): F = -k x , где x – удлинение) выведем: Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): F = k x; F_1 = k_1 x; F_2 = k_2 x; . ; F_n = k_n x. Подставим эти выражения в равенство (1): Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): k x = k_1 x + k_2 x + . + k_n x; сократив на Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): x, получим: Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): k = k_1 + k_2 + . + k_n, что и требовалось доказать.

Последовательное соединение

При последовательном соединении Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): n пружин с жёсткостями, равными Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): k_1, k_2, k_3. k_n, общая жёсткость определяется из уравнения: Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): 1/k=(1 / k_1 + 1 / k_2 + 1 / k_3 + . + 1 / k_n).

В последовательном соединении имеется Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): n пружин с жёсткостями Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): k_1, k_2, . , k_n. Из закона Гука ( Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): F = -k l , где l – удлинение) следует, что Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): F = k cdot l. Сумма удлинений каждой пружины равна общему удлинению всего соединения Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): l_1 + l_2+ . + l_n = l.

На каждую пружину действует одна и та же сила Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): F. Согласно закону Гука, Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): F = l_1 cdot k_1 = l_2 cdot k_2 = . = l_n cdot k_n . Из предыдущих выражений выведем: Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): l = F/k, quad l_1 = F / k_1, quad l_2 = F / k_2, quad . quad l_n = F / k_n. Подставив эти выражения в (2) и разделив на Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): F, получаем Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): 1 / k = 1 / k_1 + 1 / k_2 + . + 1 / k_n, что и требовалось доказать.

Читайте также:  Пайка алюминиевых радиаторов автомобилей своими руками

Жёсткость некоторых деформируемых тел

Стержень постоянного сечения

Однородный стержень постоянного сечения, упруго деформируемый вдоль оси, имеет коэффициент жёсткости

Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): k=frac,

Е — модуль Юнга, зависящий только от материала, из которого выполнен стержень; S — площадь поперечного сечения; L — длина стержня.

Цилиндрическая витая пружина

Витая цилиндрическая пружина сжатия или растяжения, намотанная из цилиндрической проволоки и упруго деформируемая вдоль оси, имеет коэффициент жёсткости

Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): k = frac^4><8 cdot d_mathrm^3 cdot n>,

dD — диаметр проволоки; dF — диаметр намотки (измеряемый от оси проволоки); n — число витков; G — модуль сдвига (для обычной стали G ≈ 80 ГПа, для пружинной стали G ≈ 78500 МПа, для меди

См. также

Источники и примечания

  1. [http://www.physel.ru/mainmenu-4/-mainmenu-9/101-s-98—-.html Упругая деформация] (рус.) . [http://www.webcitation.org/68nxdCgZR Архивировано из первоисточника 30 июня 2012].
  2. Dieter Meschede, Christian Gerthsen. Physik. — Springer, 2004. — P. [http://books.google.com/books? >
  3. Bruno Assmann. Technische Mechanik: Kinematik und Kinetik. — Oldenbourg, 2004. — P. [http://books.google.com/books? >
  4. [http://www.edu.yar.ru/projects/socnav/prep/phis001/dyn/dyn10.html Динамика, Сила упругости] (рус.) . [http://www.webcitation.org/68nxeMf0N Архивировано из первоисточника 30 июня 2012].
  5. [http://www.edu.delfa.net/CONSP/meh4.htm Механические свойства тел] (рус.) . [http://www.webcitation.org/68nxfaOO5 Архивировано из первоисточника 30 июня 2012].

Напишите отзыв о статье "Коэффициент упругости"

Отрывок, характеризующий Коэффициент упругости

– Хочешь покажу что-то. – тихо спросила Стелла.
И вдруг, вместо бабушек появились невероятно красивые, ярко сияющие сущности. У обоих на груди сверкали потрясающие звёзды, а у Стеллиной бабушки на голове блистала и переливалась изумительная чудо-корона.
– Это они. Ты же хотела их увидеть, правда? – я ошалело кивнула. – Только не говори, что я тебе показывала, пусть сами это сделают.
– Ну, а теперь мне пора. – грустно прошептала малышка. – Я не могу идти с тобой. Мне уже туда нельзя.
– Я обязательно приду к тебе! Ещё много, много раз! – пообещала от всего сердца я.
А малышка смотрела мне вслед своими тёплыми грустными глазами, и казалось, всё понимала. Всё, что я не сумела нашими простыми словами ей сказать.

Всю дорогу с кладбища домой я безо всякой причины дулась на бабушку, притом злясь за это на саму себя. Я была сильно похожа на нахохлившегося воробья, и бабушка прекрасно это видела, что, естественно, меня ещё больше раздражало и заставляло глубже залезть в свою «безопасную скорлупу». Скорее всего, это просто бушевала моя детская обида за то, что она, как оказалось, многое от меня скрывала, и ни чему пока не учила, видимо считая меня недостойной или не способной на большее. И хотя мой внутренний голос мне говорил, что я тут кругом и полностью не права, но я никак не могла успокоиться и взглянуть на всё со стороны, как делала это раньше, когда считала, что могу ошибаться.
Наконец, моя нетерпеливая душа дольше выдержать молчание была не в состоянии.
– Ну и о чём вы так долго беседовали? Если, конечно, мне можно это знать. – обиженно буркнула я.
– А мы не беседовали – мы думали, – спокойно улыбаясь ответила бабушка.
Казалось, она меня просто дразнит, чтобы спровоцировать на какие-то, ей одной понятные, действия.
– Ну, тогда, о чём же вы там вместе «думали»? – и тут же, не выдержав, выпалила: – А почему бабушка Стеллу учит, а ты меня – нет. Или ты считаешь, что я ни на что больше не способна?
– Ну, во-первых, брось кипятиться, а то вон уже скоро пар пойдёт. – опять спокойно сказала бабушка. – А, во-вторых, – Стелле ещё долго идти, чтобы до тебя дотянуться. И чему же ты хочешь, чтобы я учила тебя, если даже в том, что у тебя есть, ты пока ещё совсем не разобралась. Вот разберись – тогда и потолкуем.
Я ошалело уставилась на бабушку, как будто видела её впервые. Как это Стелле далеко до меня идти. Она ведь такое делает. Столько знает. А что – я? Если что-то и делала, то всего лишь кому-то помогала. А больше и не знаю ничего.
Бабушка видела моё полное смятение, но ни чуточки не помогала, видимо считая, что я должна сама через это пройти, а у меня от неожиданного «положительного» шока все мысли, кувыркаясь, пошли наперекосяк, и, не в состоянии думать трезво, я лишь смотрела на неё большими глазами и не могла оправиться от свалившихся на меня «убийственных» новостей.
– А как же «этажи». Я ведь никак не могла сама туда попасть. Это ведь Стеллина бабушка мне их показала! – всё ещё упорно не сдавалась я.
– Ну, так ведь для того и показала, чтобы сама попробовала, – констатировала «неоспоримый» факт бабушка.
– А разве я могу сама туда пойти. – ошарашено спросила я.
– Ну, конечно же! Это самое простое из того, что ты можешь делать. Ты просто не веришь в себя, потому и не пробуешь.
– Это я не пробую. – аж задохнулась от такой жуткой несправедливости я. – Я только и делаю, что пробую! Только может не то.
Вдруг я вспомнила, как Стелла много, много раз повторяла, что я могу намного больше. Но могу – что. Я понятия не имела, о чём они все говорили, но теперь уже чувствовала, что начинаю понемножку успокаиваться и думать, что в любых трудных обстоятельствах мне всегда помогало. Жизнь вдруг показалась совсем не такой уж несправедливой, и я понемногу стала оживать.
Окрылённая положительными новостями, все последующие дни я, конечно же, «пробовала». Совершенно себя не жалея, и вдребезги истязая своё, и так уже измождённое, физическое тело, я десятки раз шла на «этажи», пока ещё не показываясь Стелле, так как желала сделать ей приятный сюрприз, но при этом не ударить лицом в грязь, сделав какую-нибудь глупую ошибку.
Но вот, наконец-то, решила – хватит прятаться и решила навестить свою маленькую подружку.
– Ой, это ты. – сразу же зазвучал счастливыми колокольчиками знакомый голосок. – Неужели это правда ты?! А как же ты сюда пришла. Ты что – сама пришла?
Вопросы, как всегда, сыпались из неё градом, весёлая мордашка сияла, и для меня было искренним удовольствием видеть эту её светлую, бьющую фонтаном, радость.
– Ну что, пойдём гулять? – улыбаясь, спросила я.
А Стелла всё никак не могла успокоиться от счастья, что я сумела придти сама, и что теперь мы уже сможем встречаться, когда пожелаем и даже без посторонней помощи!
– Вот видишь, я же тебе говорила, что ты можешь больше. – счастливо щебетала малышка. – Ну, теперь всё хорошо, теперь уже нам никто не нужен! Ой, а это как раз-то очень хорошо, что ты пришла, я тебе хотела что-то показать и очень тебя ждала. Но для этого нам придётся прогуляться туда, где не очень приятно.

Читайте также:  Как узнать вес трубы без весов

Коэффицие́нт упру́гости (иногда называют коэффициентом Гука, коэффициентом жёсткости или жёсткостью пружины) — коэффициент, связывающий в законе Гука удлинение упругого тела и возникающую вследствие этого удлинения силу упругости. Применяется в механике твердого тела в разделе упругости. Обозначается буквой k [1] , иногда D [2] или c [3] . Имеет размерность Н/м или кг/с 2 (в СИ), дин/см или г/с 2 (в СГС).

Коэффициент упругости численно равен силе, которую надо приложить к пружине, чтобы её длина изменилась на единицу расстояния.

Содержание

Определение и свойства

Коэффициент упругости по определению равен силе упругости, делённой на изменение длины пружины: k = F_mathrm / Delta l. [4] Коэффициент упругости зависит как от свойств материала, так и от размеров упругого тела. Так, для упругого стержня можно выделить зависимость от размеров стержня (площади поперечного сечения S и длины L ), записав коэффициент упругости как k = E cdot S / L. Величина E называется модулем Юнга и, в отличие от коэффициента упругости, зависит только от свойств материала стержня [5] .

Жёсткость деформируемых тел при их соединении

При соединении нескольких упруго деформируемых тел (далее для краткости — пружин) общая жёсткость системы будет меняться. При параллельном соединении жёсткость увеличивается, при последовательном — уменьшается.

Параллельное соединение

При параллельном соединении n пружин с жёсткостями, равными k_1, k_2, k_3. k_n, жёсткость системы равна сумме жёсткостей, то есть k= k_1 + k_2 + k_3 + . + k_n.

В параллельном соединении имеется n пружин с жёсткостями k_1, k_2, . , k_n. Из III закона Ньютона, F = F_1 + F_2 + . + F_n. (К ним прикладывается сила F . При этом к пружине 1 прикладывается сила F_1, к пружине 2 сила F_2, … , к пружине n сила F_n. )

Теперь из закона Гука ( F = -k x , где x – удлинение) выведем: F = k x; F_1 = k_1 x; F_2 = k_2 x; . ; F_n = k_n x. Подставим эти выражения в равенство (1): k x = k_1 x + k_2 x + . + k_n x; сократив на x, получим: k = k_1 + k_2 + . + k_n, что и требовалось доказать.

Последовательное соединение

При последовательном соединении n пружин с жёсткостями, равными k_1, k_2, k_3. k_n, общая жёсткость определяется из уравнения: 1/k=(1 / k_1 + 1 / k_2 + 1 / k_3 + . + 1 / k_n).

В последовательном соединении имеется n пружин с жёсткостями k_1, k_2, . , k_n. Из закона Гука ( F = -k l , где l – удлинение) следует, что F = k cdot l. Сумма удлинений каждой пружины равна общему удлинению всего соединения l_1 + l_2+ . + l_n = l.

На каждую пружину действует одна и та же сила F. Согласно закону Гука, F = l_1 cdot k_1 = l_2 cdot k_2 = . = l_n cdot k_n . Из предыдущих выражений выведем: l = F/k, quad l_1 = F / k_1, quad l_2 = F / k_2, quad . quad l_n = F / k_n. Подставив эти выражения в (2) и разделив на F, получаем 1 / k = 1 / k_1 + 1 / k_2 + . + 1 / k_n, что и требовалось доказать.

Жёсткость некоторых деформируемых тел

Стержень постоянного сечения

Однородный стержень постоянного сечения, упруго деформируемый вдоль оси, имеет коэффициент жёсткости

Е — модуль Юнга, зависящий только от материала, из которого выполнен стержень; S — площадь поперечного сечения; L — длина стержня.

Цилиндрическая витая пружина

Витая цилиндрическая пружина сжатия или растяжения, намотанная из цилиндрической проволоки и упруго деформируемая вдоль оси, имеет коэффициент жёсткости

dD — диаметр проволоки; dF — диаметр намотки (измеряемый от оси проволоки); n — число витков; G — модуль сдвига (для обычной стали G ≈ 80 ГПа, для пружинной стали G ≈ 78500 МПа, для меди

Пружины можно назвать одной из наиболее распространенных деталей, которые являются частью простых и сложных механизмов. При ее изготовлении применяется специальная проволока, накручиваемая по определенной траектории. Выделяют довольно большое количество различных параметров, характеризующих это изделие. Наиболее важным можно назвать коэффициент жесткости. Он определяет основные свойства детали, может рассчитываться и применяться в других расчетах. Рассмотрим особенности подобного параметра подробнее.

Определение и формула жесткости пружины

При рассмотрении того, что такое коэффициент жесткости пружины следует уделить внимание понятию упругости. Для ее обозначения применяется символ F. При этом сила упругости пружины характеризуется следующими особенностями:

  1. Проявляется исключительно при деформации тела и исчезает в случае, если деформация пропадает.
  2. При рассмотрении, что такое жесткость пружины следует учитывать, после снятия внешней нагрузки тело может восстанавливать свои размеры и форму, частично или полностью. В подобном случае деформация считается упругой.

Не стоит забывать о том, что жесткость – характеристика, свойственная упругим телам, способным деформироваться. Довольно распространенным вопросом можно назвать то, как обозначается жесткость пружины на чертежах или в технической документации. Чаще всего для этого применяется буква k.

Слишком сильная деформация тела становится причиной появления различных дефектов. Ключевыми особенностями можно назвать следующее:

  1. Деталь может сохранять свои геометрические параметры при длительной эксплуатации.
  2. При увеличении показателя существенно снижается сжатие пружины под воздействие одинаковой силы.
  3. Наиболее важным параметром можно назвать коэффициент жесткости. Он зависит от геометрических показателей изделия, типа применяемого материала при изготовлении.

Довольно большое распространение получили красные пружины и другого типа. Цветовое обозначение применяется в случае производства автомобильных изделий. Для расчета применяется следующая формула: k=Gd 4 /8D 3 n. В этой формуле указываются нижеприведенные обозначения:

  1. G – применяется для определения модуля сдвига. Стоит учитывать, что это свойство во многом зависит от применяемого материала при изготовлении витков.
  2. d – диаметральный показатель проволоки. Она производится путем проката. Этот параметр указывается также в технической документации.
  3. D – диаметр создаваемых витков при накручивании проволоки вокруг оси. Он подбирается в зависимости от поставленных задач. Во многом диаметр определяет то, какая нагрузка оказывается для сжатия устройства.
  4. n – число витков. Этот показатель может варьировать в достаточно большом диапазоне, также влияет на основные эксплуатационные характеристики изделия.
Читайте также:  Виды клемм для соединения проводов

Рассматриваемая формула применяется в случае расчета коэффициента жесткости для цилиндрических пружин, которые устанавливаются в самых различных механизмах. Подобная единица измеряется в Ньютонах. Коэффициент жесткости для стандартизированных изделий можно встретить в технической литературе.

Формула жесткости соединений пружин

Не стоит забывать о том, что в некоторых случаях проводится соединение тела нескольким пружинами. Подобные системы получили весьма широкое распространение. Определить жесткость в этом случае намного сложнее. Среди особенностей соединения можно отметить нижеприведенные моменты:

  1. Параллельное соединение характеризуется тем, что детали размещаются последовательно. Подобный метод позволяет существенно повысить упругость создаваемой системы.
  2. Последовательный метод характеризуется тем, что деталь подключаются друг к другу. Подобный способ подсоединения существенно снижает степень упругости, однако позволяет существенно увеличить максимальное удлинение. В некоторых случаях требуется именно максимальное удлинение.

В обеих случаях применяется определенная формула, которая определяет особенности подключения. Модуль силы упругости может существенно отличаться в зависимости от особенностей конкретного изделия.

При последовательном соединении изделий показатель рассчитывается следующим образом: 1/k=1/k1+1/k2+…+1/kn. Рассматриваемый показатель считается довольно важным свойством, в данном случае он снижается. Параллельный метод подключения рассчитывается следующим образом: k=k1+k2+…kn.

Подобные формулы могут использоваться при самых различных расчетах, чаще всего на момент решения математических задач.

Коэффициент жесткости соединений пружин

Приведенный выше показатель коэффициента жесткости детали при параллельном или последовательном соединении определяет многие характеристики соединения. Довольно часто проводится определение тому, чему равно удлинение пружины. Среди особенностей параллельного или последовательного соединения можно отметить нижеприведенные моменты:

  1. При параллельном подключении удлинение обоих изделий будет равным. Не стоит забывать о том, что оба варианта должны характеризоваться одинаковой длиной в свободном положении. При последовательном показатель увеличивается в два раза.
  2. Свободное положение – ситуация, в которой деталь находится без прикладывания нагрузки. Именно оно в большинстве случаев учитывается при проведении расчетов.
  3. Коэффициент жесткости изменяется в зависимости от применяемого способа подсоединения. В случае параллельного соединения показатель увеличивается в два раза, при последовательном уменьшается.

Для проведения расчетов нужно построить схему подключения всех элементов. Основание представлено линией со штриховкой, изделие обозначается схематически, а тело в упрощенном виде. Кроме этого, от упругой деформации во многом зависит кинетическая и другая энергия.

Коэффициент жесткости цилиндрической пружины

На практике и в физике довольно большое распространение получили именно цилиндрические пружины. Их ключевыми особенностями можно назвать следующие моменты:

  1. При создании указывается центральная ось, вдоль которой и действует большинство различных сил.
  2. При производстве рассматриваемого изделия применяется проволока определенного диаметра. Она изготавливается из специального сплава или обычных металлов. Не стоит забывать о том, что материал должен обладать повышенной упругостью.
  3. Проволока накручивается витками вдоль оси. При этом стоит учитывать, что они могут быть одного или разного диаметра. Довольно большое распространение получил вариант исполнения цилиндрического типа, но большей устойчивостью характеризуется цилиндрический вариант исполнения, в сжатом состоянии деталь обладает небольшой толщиной.
  4. Основными параметрами можно назвать больший, средний и малый диаметр витков, диаметр проволоки, шаг расположения отдельных колец.

Не стоит забывать о том, что выделяют два типа деталей: сжатия и растяжения. Их коэффициент жесткости определяется по одной и той же формуле. Разница заключается в следующем:

  1. Вариант исполнения, рассчитанный на сжатие, характеризуется дальним расположением витков. За счет расстояние между ними есть возможность сжатия.
  2. Модель, рассчитанная на растяжение, имеет кольца, расположенные практически вплотную. Подобная форма определяет то, что при максимальная сила упругости достигается при минимальном растяжении.
  3. Также есть вариант исполнения, который рассчитан на кручение и изгиб. Подобная деталь рассчитывается по определенным формулам.

Расчет коэффициента цилиндрической пружины может проводится при использовании ранее указанной формулы. Она определяет то, что показатель зависит от следующих параметров:

  1. Наружного радиуса колец. Как ранее было отмечено, при изготовлении детали применяется ось, вокруг которой проводится накручивание колец. При этом не стоит забывать о том, что выделяют также средний и внутренний диаметр. Подобный показатель указывается в технической документации и на чертежах.
  2. Количества создаваемых витков. Этот параметр во многом определяет длину изделия в свободном состоянии. Кроме этого, количество колец определяет коэффициент жесткость и многие другие параметры.
  3. Радиуса применяемой проволоки. В качестве исходного материала применяется именно проволока, которая изготавливается из различных сплавов. Во многом ее свойства оказывают влияние на качества рассматриваемого изделия.
  4. Модуля сдвига, который зависит от типа применяемого материала.

Коэффициент жесткости считается одним из наиболее важных параметров, который учитывается при проведении самых различных расчетов.

Единицы измерения

При проводимых расчетах также должно учитываться то, в каких единицах измерениях проводятся вычисления. При рассмотрении того, чему равно удлинение пружины уделяется внимание единице измерения в Ньютонах.

Для того чтобы упростить выбор детали многие производители указывают его цветовым обозначением.

Разделение пружины по цветам проводится в сфере автомобилестроения.

Среди особенностей подобной маркировки отметим следующее:

  1. Класс А обозначается белым, желтым, оранжевым и коричневым оттенками.
  2. Класса В представлен синим, голубым, черным и желтым цветом.

Как правило, подобное свойство отмечается на внешней стороне витка. Производители наносят небольшую полоску, которая и существенно упрощает процесс выбора.

Особенности расчета жесткости соединений пружин

Приведенная выше информация указывает на то, что коэффициент жесткости является довольно важным параметром, который должен рассчитываться при выборе наиболее подходящего изделия и во многих других случаях. Именно поэтому довольно распространенным вопросом можно назвать то, как найти жесткость пружины. Среди особенностей соединения отметим следующее:

  1. Провести определение растяжения пружины можно при вычислении, а также на момент теста. Этот показатель может зависеть в зависимости от проволоки и других параметров.
  2. Для расчетов могут применяться самые различные формулы, при этом получаемый результат будет практически без погрешностей.
  3. Есть возможность провести тесты, в ходе которых и выявляются основные параметры. Определить это можно исключительно при применении специального оборудования.

Как ранее было отмечено, выделяют последовательный и параллельный метод соединения. Оба характеризуются своими определенными особенностями, которые должны учитываться.

В заключение отметим, что рассматриваемая деталь является важной частью конструкции различных механизмов. Неправильный вариант исполнения не сможет прослужить в течение длительного периода. При этом не стоит забывать о том, что слишком сильная деформация становится причиной ухудшения эксплуатационных характеристик.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector