Tìm độ Giãn Của Lò Xo. Xác định Hệ Số đàn Hồi (độ Cứng) Của Lò Xo

Đàn ông và phụ nữ Tìm độ giãn của lò xo. Xác định hệ số đàn hồi (độ cứng) của lò xo

Nếu chịu tác dụng của ngoại lực vào chất rắn nó bị biến dạng, sau đó sự dịch chuyển của các hạt nút thắt xảy ra trong nó mạng tinh thể. Sự dịch chuyển này bị chống lại bởi lực tương tác của các hạt. Đây là cách lực đàn hồi phát sinh, được tác dụng lên một vật thể đã trải qua biến dạng. Môđun của lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến dạng:

trong đó ứng suất tại biến dạng đàn hồi, K là môđun đàn hồi, bằng ứng suất tại biến dạng tương đối bằng thể thống nhất. trong đó - biến dạng tương đối, - biến dạng tuyệt đối, - giá trị ban đầuđại lượng đặc trưng cho hình dạng hoặc kích thước của vật thể.

ĐỊNH NGHĨA

hệ số co giãn triệu tập số lượng vật lý, trong định luật Hooke kết nối với sự giãn dài xảy ra khi một vật đàn hồi bị biến dạng và lực đàn hồi. Giá trị bằng được gọi là hệ số co giãn. Nó cho thấy sự thay đổi kích thước của vật thể dưới tác dụng của tải trọng trong quá trình biến dạng đàn hồi.

Hệ số đàn hồi phụ thuộc vào vật liệu của cơ thể, kích thước của nó. Vì vậy, khi tăng chiều dài của lò xo và giảm chiều dày của nó, hệ số đàn hồi giảm.

Mô đun và hệ số đàn hồi của Young

Với biến dạng dọc, trong lực căng đơn phương (nén), độ giãn dài tương đối, được ký hiệu bằng hoặc, dùng như một phép đo biến dạng. Trong trường hợp này, mô đun đàn hồi được xác định như sau:

đâu là môđun của Young, trong trường hợp đang xét bằng môđun đàn hồi () và đặc trưng cho tính chất đàn hồi của vật thể; - chiều dài cơ thể ban đầu; - thay đổi chiều dài dưới tải. Khi S là diện tích mặt cắt ngang của mẫu.

Hệ số đàn hồi của lò xo bị dãn (nén)

Khi một lò xo bị kéo căng (nén) dọc theo trục X, định luật Hooke được viết là:

môđun của hình chiếu của lực đàn hồi là ở đâu; - hệ số đàn hồi của lò xo, - độ dãn dài của lò xo. Khi đó hệ số đàn hồi là lực tác dụng vào lò xo để làm thay đổi chiều dài của nó một đoạn.

Các đơn vị

Đơn vị đo cơ bản của hệ số co giãn trong hệ SI là:

Ví dụ về giải quyết vấn đề

VÍ DỤ 1

Bài tập	Công được thực hiện khi lò xo bị nén bởi? Cho rằng lực đàn hồi tỉ lệ với lực nén, hệ số đàn hồi của lò xo bằng k.
Quyết định	Là công thức chính, chúng tôi sử dụng định nghĩa về công việc của biểu mẫu: Lực tỷ lệ thuận với lượng nén, có thể được biểu diễn bằng toán học như sau: Chúng ta hãy thay các biểu thức của lực (1.2) vào công thức (1.1):
Trả lời

VÍ DỤ 2

Bài tập	Chiếc xe đang chuyển động với tốc độ. Anh ta va vào tường. Khi va chạm, mỗi đệm của ô tô co lại l m, có hai đệm. Hệ số đàn hồi của lò xo là bao nhiêu, nếu chúng ta giả sử rằng chúng bằng nhau?
Quyết định	Hãy vẽ một bức tranh.

Không sớm thì muộn, khi học một môn vật lý, học sinh và sinh viên đều phải đối mặt với các bài toán về lực đàn hồi và định luật Hooke, trong đó xuất hiện hệ số độ cứng của lò xo. Đại lượng này là gì, và nó có liên quan như thế nào đến sự biến dạng của các vật thể và định luật Hooke?

Đầu tiên, hãy xác định các thuật ngữ cơ bản sẽ được sử dụng trong bài viết này. Được biết, nếu bạn tác động lên một cơ thể từ bên ngoài, nó sẽ bị tăng tốc hoặc biến dạng. Biến dạng là sự thay đổi về kích thước hoặc hình dạng của vật thể dưới tác dụng của ngoại lực. Nếu vật thể được phục hồi hoàn toàn sau khi kết thúc tải trọng, thì biến dạng đó được coi là đàn hồi; nếu cơ thể vẫn ở trạng thái bị thay đổi (ví dụ, bị uốn cong, bị kéo căng, bị nén, v.v.), thì biến dạng đó là dẻo.

Ví dụ về các biến dạng dẻo là:

• chế tác đất sét;
• thìa nhôm uốn cong.

Đến lượt nó, biến dạng đàn hồi sẽ được coi là:

• dây thun (bạn có thể kéo căng nó, sau đó nó sẽ trở lại trạng thái ban đầu);
• lò xo (sau khi nén, nó thẳng trở lại).

Là kết quả của sự biến dạng đàn hồi của một vật (cụ thể là lò xo), trong nó xuất hiện một lực đàn hồi, có giá trị tuyệt đối bằng lực tác dụng, nhưng có hướng ngược lại. Lực đàn hồi đối với lò xo sẽ ​​tỉ lệ thuận với độ dãn dài của nó. Về mặt toán học, điều này có thể được viết như thế này:

Trong đó F là lực đàn hồi, x là khoảng cách mà chiều dài của vật thay đổi do kéo căng, k là hệ số độ cứng mà chúng ta cần. Công thức trên cũng là một trường hợp đặc biệt của định luật Hooke đối với thanh kéo mỏng. TẠI hình thức chungĐịnh luật này được xây dựng như sau: "Biến dạng phát sinh trong một vật thể đàn hồi sẽ tỷ lệ với lực tác dụng lên vật thể này." Nó chỉ có hiệu lực khi chúng tôi đang nói chuyện về các biến dạng nhỏ (kéo giãn hoặc nén nhỏ hơn nhiều so với chiều dài của cơ thể ban đầu).

Xác định hệ số độ cứng

Yếu tố độ cứng(nó cũng có tên của hệ số co giãn hoặc tỷ lệ thuận) thường được viết bằng chữ k, nhưng đôi khi bạn có thể thấy ký hiệu D hoặc c. Về mặt số học, độ cứng sẽ bằng độ lớn của lực kéo lò xo trên một đơn vị chiều dài (trong trường hợp SI là 1 mét). Công thức tìm hệ số co giãn được suy ra từ một trường hợp đặc biệt của định luật Hooke:

Giá trị của độ cứng càng lớn thì khả năng chống biến dạng của cơ thể càng lớn. Hệ số Hooke cũng cho thấy mức độ ổn định của cơ thể đối với tác động của tải trọng bên ngoài. Thông số này phụ thuộc vào các thông số hình học (đường kính dây, số vòng và đường kính cuộn dây từ trục dây) và vào vật liệu chế tạo nó.

Đơn vị của độ cứng trong SI là N / m.

Tính toán độ cứng của hệ thống

Gặp gỡ nhiều hơn nhiệm vụ đầy thử thách, trong đó yêu cầu tính toán tổng độ cứng. Trong các nguyên công như vậy, các lò xo được mắc nối tiếp hoặc song song.

Kết nối nối tiếp của hệ thống lò xo

Khi mắc nối tiếp, độ cứng tổng thể của hệ thống bị giảm xuống. Công thức tính hệ số co giãn sẽ có lần xem tiếp theo:

1 / k = 1 / k1 + 1 / k2 +… + 1 / ki,

trong đó k là tổng độ cứng của hệ, k1, k2,…, ki là độ cứng riêng của từng phần tử, i - toàn bộ tất cả các lò xo tham gia vào hệ thống.

Kết nối song song của hệ thống lò xo

Khi các lò xo được nối song song, giá trị của tổng hệ số co giãn của hệ thống sẽ tăng lên. Công thức tính toán sẽ giống như sau:

k = k1 + k2 +… + ki.

Đo độ cứng của lò xo theo kinh nghiệm - trong video này.

Tính hệ số độ cứng bằng phương pháp thực nghiệm

Với sự trợ giúp của một thử nghiệm đơn giản, bạn có thể tính toán một cách độc lập, hệ số Hooke sẽ là bao nhiêu. Đối với thử nghiệm, bạn sẽ cần:

• cái thước kẻ;
• mùa xuân;
• hàng hóa từ khối lượng đã biết.

Chuỗi các hành động cho trải nghiệm như sau:

1. Cần phải cố định lò xo theo phương thẳng đứng, treo nó vào bất kỳ giá đỡ thuận tiện nào. Cạnh dưới phải còn trống.
2. Dùng thước đo độ dài của nó và viết là x1.
3. Ở đầu tự do, bạn cần treo một tải có khối lượng m đã biết.
4. Người ta đo chiều dài của lò xo ở trạng thái có tải. Ký hiệu là x2.
5. Độ giãn dài tuyệt đối được tính: x = x2-x1. Để có được kết quả trong hệ thống quốc tếđơn vị, tốt hơn là ngay lập tức chuyển đổi nó từ cm hoặc milimét sang mét.
6. Lực gây ra sự biến dạng là trọng lực của vật. Công thức để tính nó là F = mg, trong đó m là khối lượng của tải trọng được sử dụng trong thí nghiệm (được chuyển thành kg) và g là giá trị gia tốc tự do, xấp xỉ 9,8.
7. Sau khi tính toán, nó vẫn chỉ tìm thấy hệ số độ cứng của chính nó, công thức của nó đã được chỉ ra ở trên: k = F / x.

Ví dụ về các nhiệm vụ để tìm độ cứng

Nhiệm vụ 1

Một lực F = 100 N tác dụng vào lò xo dài 10 cm Chiều dài lò xo bị dãn là 14 cm Tìm hệ số cứng.

1. Ta tính được chiều dài đoạn giãn tuyệt đối: x = 14-10 = 4 cm = 0,04 m.
2. Theo công thức ta tìm được hệ số cứng: k = F / x = 100 / 0,04 = 2500 N / m.

Trả lời: độ cứng của lò xo sẽ ​​là 2500 N / m.

Nhiệm vụ 2

Một vật khối lượng 10 kg treo vào lò xo thì lò xo dãn ra 4 cm, tính xem một vật nặng khối lượng 25 kg sẽ dãn ra trong bao lâu.

1. Hãy tìm công của trọng lực làm lò xo biến dạng: F = mg = 10 9,8 = 98 N.
2. Hãy xác định hệ số đàn hồi: k = F / x = 98 / 0,04 = 2450 N / m.
3. Tính lực mà tải thứ hai tác dụng: F = mg = 25 9,8 = 245 N.
4. Theo định luật Hooke, chúng ta viết công thức cho độ giãn dài tuyệt đối: x = F / k.
5. Đối với trường hợp thứ hai, ta tính được độ dài đoạn dãn: x = 245/2450 = 0,1 m.

Trả lời: trong trường hợp thứ hai, lò xo sẽ ​​dãn thêm 10 cm.

Bạn có giỏi vật lý ở trường không? Bạn có biết các định luật vật lý cơ bản và bạn có thể đơn giản lấy và tính toán, ví dụ, độ cứng của một lò xo không? Hãy bắt đầu với kiến ​​thức lý thuyết. Độ cứng của lò xo là hệ số liên hệ giữa độ giãn dài của vật đàn hồi và lực đàn hồi sinh ra do quá trình giãn dài này. Độ cứng của lò xo còn được gọi là hệ số đàn hồi hoặc hệ số Hooke, vì độ cứng của lò xo liên quan cụ thể đến định luật Hooke. Lực đàn hồi là gì, được đề cập trong định luật này? Lực đàn hồi là lực xuất hiện khi vật biến dạng và chống lại sự biến dạng này.

phương pháp toán học

Làm thế nào để xác định độ cứng của lò xo, hay theo thuật ngữ của khoa học như vật lý, hệ số của độ cứng của lò xo? Để làm điều này, bạn cần biết một công thức đơn giản để tính độ cứng của lò xo. Công thức này, hay đúng hơn là định luật Hooke, có dạng như sau: F = | kx |, trong đó k là hệ số đàn hồi của lò xo, x là độ giãn dài của lò xo, hay còn được gọi là lượng biến dạng của mùa xuân. Và giá trị được chỉ ra bởi chữ F, tương ứng, là lực đàn hồi, mà chúng tôi tính toán. Để biết độ cứng của lò xo là bao nhiêu, cần đo hai đại lượng còn lại trong công thức, sử dụng các định luật toán học tiêu chuẩn. Bước tiếp theo là giải phương trình một ẩn số.

Phương pháp thực nghiệm

Để hiểu cách tìm độ cứng của lò xo, hay nói đúng hơn là xác định hệ số độ cứng của lò xo theo kinh nghiệm, cần thực hiện các thao tác sau. Bạn cần phải làm biến dạng cơ thể bằng cách tác động lực lên nó. Dạng biến dạng đơn giản nhất là nén hoặc căng. Hệ số độ cứng cho biết chính xác lực phải tác dụng lên vật thể để biến dạng đàn hồi trên một đơn vị chiều dài. Bây giờ chúng ta đang nói về biến dạng đàn hồi, khi cơ thể có hình dạng ban đầu sau khi tác động vào nó. Để tiến hành thí nghiệm trực quan này, bạn sẽ cần những điều sau:

• máy tính,
• cái bút,
• sổ tay,
• mùa xuân,
• cái thước kẻ,
• hàng hóa.

Vì vậy, buộc chặt một đầu của lò xo theo phương thẳng đứng và để đầu kia tự do. Đo chiều dài của lò xo và ghi kết quả vào vở (đây sẽ là giá trị x1). Treo một vật nặng khối lượng trăm gam vào đầu tự do của lò xo và đo lại chiều dài của lò xo, ghi giá trị (x2). Tính độ dãn dài tuyệt đối của lò xo (hiệu giữa x1 và x2). Đối với lực nén và lực căng nhỏ, lực đàn hồi tỷ lệ với độ biến dạng. Ở đây chúng ta đã áp dụng Định luật Hooke, theo đó Fupr = | kx |, trong đó k là hệ số cứng. Để tìm hệ số độ cứng ta cần chia lực kéo cho độ dãn dài của lò xo. Chúng tôi tìm thấy lực kéo theo cách sau: Fcontrol = - N = -mg. Điều này ngụ ý rằng mg = kx. Vì vậy, k = mg / x. Sau đó, mọi thứ rất đơn giản: thay thế các giá trị \ u200b \ u200 mà bạn biết vào công thức và tìm độ cứng của lò xo bằng.

Độ biến dạng của vật càng lớn thì lực đàn hồi xuất hiện trong nó càng lớn. Điều này có nghĩa là độ biến dạng và lực đàn hồi có quan hệ với nhau và sự thay đổi của một giá trị có thể được sử dụng để đánh giá sự thay đổi của giá trị kia. Vì vậy, khi biết độ biến dạng của vật, có thể tính được lực đàn hồi sinh ra trong nó. Hoặc, biết lực đàn hồi, xác định mức độ biến dạng của vật.

Nếu bị đình chỉ từ một lò xo số tiền khác nhau các quả nặng có cùng khối lượng, sau đó càng treo chúng thì lò xo càng dãn, tức là nó sẽ biến dạng. Lò xo bị dãn càng nhiều thì lực đàn hồi xuất hiện trong nó càng lớn. Hơn nữa, kinh nghiệm cho thấy rằng mỗi quả nặng được treo tiếp theo sẽ làm tăng chiều dài của lò xo một lượng như nhau.

Vì vậy, chẳng hạn, nếu chiều dài ban đầu của lò xo là 5 cm và treo một quả nặng lên nó tăng thêm 1 cm (tức là lò xo dài ra 6 cm) thì khi treo hai quả nặng thì nó sẽ tăng thêm 2 cm (tổng chiều dài sẽ là 7 cm), và ba - x 3 cm (chiều dài của lò xo sẽ ​​là 8 cm).

Ngay cả trước khi thí nghiệm, người ta biết rằng trọng lượng và lực đàn hồi sinh ra dưới tác dụng của nó tỷ lệ thuận với nhau. Trọng lượng tăng lên nhiều lần sẽ làm tăng cường độ đàn hồi của cùng một lượng. Kinh nghiệm cho thấy độ biến dạng còn phụ thuộc vào khối lượng: khối lượng tăng nhiều lần thì độ dài thay đổi theo cùng một hệ số. Điều này có nghĩa là bằng cách loại bỏ trọng lượng, có thể thiết lập mối quan hệ tỷ lệ thuận giữa lực đàn hồi và độ biến dạng.

Nếu ta biểu thị độ giãn của lò xo là x hoặc bằng ∆l (l 1 - l 0, trong đó l 0 là chiều dài ban đầu, l 1 là chiều dài của lò xo bị dãn), thì sự phụ thuộc của Lực đàn hồi đối với lực căng dây có thể được biểu thị bằng công thức sau:

Điều khiển F \ u003d kx hoặc F điều khiển \ u003d k∆l, (∆l \ u003d l 1 - l 0 \ u003d x)

Công thức sử dụng hệ số k. Nó chỉ ra mối quan hệ chính xác giữa lực đàn hồi và độ giãn dài. Thật vậy, độ giãn ra mỗi cm có thể làm tăng lực đàn hồi của một lò xo thêm 0,5 N, lò xo thứ hai thêm 1 N và lò xo thứ ba thêm 2 N. Đối với lò xo thứ nhất, công thức sẽ giống như điều khiển F \ u003d 0,5x, cho thứ hai - điều khiển F \ u003d x, cho điều khiển thứ ba - điều khiển F = 2x.

Hệ số k được gọi là sự cứng rắn lò xo. Lò xo càng cứng thì càng khó kéo giãn và giá trị lớn hơn sẽ có k. Và k càng nhiều thì lực đàn hồi (điều khiển F) sẽ càng lớn với độ giãn dài bằng nhau (x) của các lò xo khác nhau.

Độ cứng phụ thuộc vào vật liệu làm lò xo, hình dạng và kích thước của nó.

Đơn vị của độ cứng là N / m (newton trên mét). Độ cứng cho biết lò xo phải tác dụng bao nhiêu niutơn (bao nhiêu lực) để lò xo dãn ra 1 m. Hoặc lò xo sẽ ​​dãn ra bao nhiêu mét nếu tác dụng một lực 1 N để lò xo dãn ra. Ví dụ, một lực Tác dụng 1 N vào lò xo thì lò xo dãn ra 1 cm (0,01 m). Điều này có nghĩa là độ cứng của nó là 1 N / 0,01 m = 100 N / m.

Ngoài ra, nếu bạn chú ý đến các đơn vị đo lường, bạn sẽ thấy rõ tại sao độ cứng được đo bằng N / m. Lực đàn hồi, giống như bất kỳ lực nào, được đo bằng niutơn và khoảng cách được đo bằng mét. Để san bằng bên trái và bên phải của phương trình F control = kx theo đơn vị đo, cần phải giảm số mét ở phía bên phải (nghĩa là chia cho chúng) và thêm newton (nghĩa là nhân với chúng ).

Mối quan hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của một vật đàn hồi, được mô tả bằng công thức F control \ u003d kx, được nhà khoa học người Anh Robert Hooke phát hiện năm 1660, vì vậy tỷ số này mang tên ông và được gọi là Luật Hooke.

Biến dạng đàn hồi là khi sau khi kết thúc tác dụng của các lực, vật trở lại trạng thái ban đầu. Có những vật thể gần như không thể chịu biến dạng đàn hồi, trong khi đối với những vật thể khác thì nó có thể khá lớn. Ví dụ, đặt một vật nặng lên một miếng đất sét mềm thì hình dạng của nó sẽ thay đổi, và tự nó sẽ không trở lại trạng thái ban đầu. Tuy nhiên, nếu bạn kéo căng dây chun, thì sau khi bạn thả ra, nó sẽ trở lại kích thước ban đầu. Cần nhớ rằng định luật Hooke chỉ áp dụng cho các biến dạng đàn hồi.

Công thức F control \ u003d kx giúp bạn có thể tính toán thứ ba từ hai đại lượng đã biết. Vì vậy, khi biết lực tác dụng và độ giãn dài, bạn có thể tìm ra độ cứng của cơ thể. Biết độ cứng và độ giãn dài, tìm lực đàn hồi. Và biết lực đàn hồi và độ cứng, hãy tính sự thay đổi của chiều dài.

Lực nén hoặc độ giãn lớn nhất của lò xo không phụ thuộc vào số vòng dây làm việc! Điều này có nghĩa là nếu chúng ta lấy, ví dụ, một lò xo nén hình trụ, và sau đó cắt nó thành hai ngang nhau dọc theo chiều cao của bộ phận, sau đó lực lớn nhất ở mức nén đầy đủ ...

Cả hai lò xo được hình thành sẽ giống nhau. Hơn nữa - sức mạnh tối đa sẽ vẫn giống như mùa xuân ban đầu!

Khi đó sự khác biệt giữa ba lò xo được thảo luận ở trên là gì? Câu trả lời cho câu hỏi này là về kích thước chiều cao và độ cứng.

Lò xo nhỏ là cứng nhất. Cô ấy có hành trình nhỏ nhất từ ​​trạng thái tự do sang trạng thái nén hoàn toàn. Lò xo ban đầu (trước khi tách) là mềm nhất. Cô ấy có động thái lớn nhất.

Tỷ lệ mùa xuân ( C) là một tham số chính xác định lực nén hoặc lực kéo ( F tôi) ở một lượng biến dạng nhất định ( L 0 — L tôi ):

F tôi = C * (L 0 — L tôi )

Đến lượt mình, độ cứng của chính lò xo ( C) chỉ phụ thuộc vào độ cứng của một cuộn dây ( C 1 ) và số lượt làm việc ( N ):

C = C 1 / N

Xin lưu ý - độ cứng của một cuộn dây luôn lớn hơn độ cứng của toàn bộ lò xo! Hơn nữa, càng nhiều lượt vào mùa xuân, nó càng mềm.

Tính toán độ cứng của cuộn dây lò xo trong Excel.

Độ cứng của cuộn lò xo là “nền tảng trong nền tảng” của các phép tính, chỉ phụ thuộc vào môđun cắt của vật liệu mà lò xo được quấn và kích thước hình học của nó.

C 1 = G * X 4 /(Y *(D 1 — B ) 3 )

Trong công thức này:

G- mô đun cắt vật liệu dây

Đối với thép lò xo:

G ≈78500 MPa ± 10%

Đối với đồ đồng xuân:

G ≈45000 MPa ± 10%

X – kích cỡ nhỏ nhất phần dây

Đối với một dây tròn, đây là đường kính của nó:

X = D

Đối với dây hình chữ nhật:

X = H tại H < B

X = B tại B < H

H- chiều cao của đoạn dây theo phương song song với trục của dây quấn của lò xo

B- chiều rộng của tiết diện dây theo phương vuông góc với trục của dây quấn lò xo.

Đối với dây tròn:

H = B = D

D 1 - đường kính ngoài của lò xo

(D 1 — B ) - đường kính lò xo trung bình

Y- thông số về độ cứng của đoạn dây

Đối với dây tròn:

Y= 8

Đối với dây hình chữ nhật:

Y = f(H / B )

Chức năng này là gì - f ( H / B ) ? Trong tài liệu, nó luôn được đưa ra dưới dạng một bảng, điều này không phải lúc nào cũng thuận tiện, đặc biệt là đối với các giá trị trung gian. H / B mà chỉ đơn giản là không tồn tại.

Hãy biểu diễn dữ liệu dạng bảng ở hai cột đầu tiên trong MS Excel với các hàm phân tích, chia các giá trị dạng bảng thành ba nhóm để cải thiện độ chính xác.

Trong đồ thị bên dưới, Excel tìm thấy ba phương trình để xác định tham số Y tại các giá trị khác nhauđối số - tỷ lệ chiều cao của dây với chiều rộng - H / B. Các chấm màu đỏ là giá trị cho trước từ bảng (cột 2), các đường màu đen là đồ thị của các hàm số gần đúng tìm được. Phương trình của những Hàm Excelđưa trực tiếp đến các trường của đồ thị.

Trong bảng ở cột số 3 đặt các giá trị của thông số độ cứng của tiết diện dây tính theo các công thức thu được Y và trong cột số 4 và số 5 - tuyệt đối Δ cơ bụng và họ hàng Δ quan hệ sai số xấp xỉ.

Như có thể thấy từ bảng và đồ thị, các phương trình kết quả thay thế khá chính xác dữ liệu dạng bảng! Giá trị độ tin cậy gần đúng R 2 rất gần bằng 1 và sai số tương đối không vượt quá 2,7%!

Hãy để chúng tôi áp dụng các kết quả thu được vào thực tế.

Tính độ nén của lò xo từ một dây dẫn hình chữ nhật.

Độ cứng của một lò xo làm bằng dây hoặc một thanh hình chữ nhật có cùng kích thước với dây tròn có thể lớn hơn nhiều. Theo đó, lực nén của lò xo có thể lớn hơn.

Chương trình dưới đây là một phiên bản sửa đổi, miêu tả cụ thể mà bạn có thể tìm thấy bằng cách nhấp vào liên kết. Đọc bài viết này, bạn sẽ dễ dàng hiểu được thuật toán hơn.

Sự khác biệt chính trong tính toán, như bạn có thể đoán, là việc xác định độ cứng của cuộn dây (C 1 ) , chỉ định độ cứng của lò xo (C ) nói chung là.

Sau đây là ảnh chụp màn hình của chương trình và công thức của một lò xo thép hình trụ làm bằng dây hình chữ nhật, trong đó ¾ vòng được tải trước ở mỗi đầu và các bề mặt đỡ được mài ¾ chu vi.

Chú ý!!!

Sau khi thực hiện tính toán theo chương trình, kiểm tra ứng suất cắt !!!

4. tôi =(D1 / b)-1

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

Tại 1: Y =5,4962*(H / B ) (-1.715)

Tại 2< H / B B : C1 =(78500* B 4 )/(Y *(D1 — B ) 3)

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

9.Tmax=π*(D1 — B ) * tg (10° )

11.S3= T — H

12.F3= C1 * S3

14. Ncalc =(L2 — H )/(H + F3/ C1 — F2 / C1 )

16. C= C1 / N

17.L0= N * T + H

18. L 3= N * H + H

19.F2= C * L0 — C * L2

21.F1= C * L0 — C * L1

22. số 1= N +1,5

23. A= arctg (T /(π *(D1 — H )))

24.Lmở ra =π* N 1 *(D1 — H ) / cos (Một )

25.Q= H * B* L razv *7,85/10 6

Sự kết luận.

Giá trị mô đun cắt ( G) của vật liệu dây, ảnh hưởng đáng kể đến độ cứng của lò xo (C ) trong thực tế, nó nằm trong khoảng từ được chấp nhận trên danh nghĩa đến ± 10%. Tình huống này trước hết xác định cùng với độ chính xác hình học của việc chế tạo lò xo, "độ đúng" của các phép tính lực và chuyển vị tương ứng.

Tại sao các đặc trưng cơ học (ứng suất cho phép) của vật liệu làm dây không được sử dụng trong tính toán, ngoại trừ mô đun đàn hồi? Thực tế là bằng cách đặt góc nâng của cuộn dây và chỉ số lò xo trong phạm vi giá trị giới hạn và tuân thủ quy tắc: "góc nâng tính bằng độ gần với giá trị của chỉ số lò xo", chúng tôi thực sự loại trừ khả năng ứng suất cắt vượt quá giá trị tới hạn trong quá trình vận hành. Do đó, chỉ thực hiện tính toán xác minh độ bền của lò xo khi phát triển lò xo để sản xuất hàng loạt ở những đơn vị đặc biệt quan trọng. Nhưng trong điều kiện như vậy, ngoài những tính toán, những bài kiểm tra nghiêm túc luôn không thể tránh khỏi ...

Viết vài dòng trong phần bình luận - Tôi luôn quan tâm đến ý kiến ​​của bạn.

hỏiTRÂN TRỌNGtác phẩm của tác giả tải xuống tệpSAU KHI ĐĂNG KÝcho các thông báo bài báo.

REST có thể được tải xuống giống như vậy ... - không cần mật khẩu!