Cilindricne Zavojne Opruge

7/28/2019 Cilindricne Zavojne Opruge

1/28

Pogonske opruge Cilindrine zavojne

Postavka projektnog zadatkaparametri kretanja:

- pomeran e o e opruga tre a a rea zu e sk,

- vreme za koje treba realizovati pomeranje tk,

- eventualno, najmanja i najvea doputena vrednost zavrne brzine

vkmin vk vkmax.


2/28


Postavka projektnog zadatkaparametri optereenja:

- re u ovana masa s opa o tre a pomer t m s ,

- redukovana statika otporna sila Fst(s).


3/28


Postavka projektnog zadatkakonstruktivno-geometrijski zahtevi:

- poloaj i promena poloaja take K u odnosu na nepokretni kraj

- o po o a putan e ta e ,

opruge C0,

- najvea doputena vrednost spoljanjeg prenika opruge Ds odn.

najmanja doputena vrednost unutranjeg prenika opruge Du


4/28


Postavka projektnog zadatkaPotrebno je poznavati i tehniko-tehnoloke zahteve u vezi s

karakteristikama materi ala od ko ih se o ru e izrad u u.

Vrednosti zatezne vrstoe M za razliite debljine (do d=17 mm)

Prema hipotezi najveeg deformacionog rada, doputeni napon na

. . .

Mdt 5.0 =

uv an e pr sn c n r n zavo n opruga o o rug e ce

moe se preraunati izrazom:

dok je kod zateznih cilindrinih zavojnih opruga sa uicama

Mdt .


5/28


Odnos motanjaOdnos naziva se odnos motanja (Wall-ov indeks opruge).

d

Dw m=

e o e zra e o eranc e un c on san a opruge us ov e su

preporuku doputenih vrednosti odnosa motanja:

- kod pritisnih zavojnih opruga w = 48 5d Ds 9d- kod zateznih zavojnih opruga w = 416 5d Ds 17d


6/28


Oblik zavrnih zavojakaPrvi i poslednji zavojak opruge nisu pravilni.

a ezne opruge ma u zavr e e u o u u ca o se o pr sn

opruga krajnji zavojci obradjuju upravno na osu opruge (stopala)

.

Da bi optereenje u zavojcima bilo pravilnije rasporedjeno

- pritisnih i zateznih opruga n = i 0,5 (180o) odn. da kod

- zateznih opruga moe biti i n = i 0,25 (90o odn. 270o).

Oblik zavretaka kod ritisnih o ru a odred u e i dodatne zahteve

odn. mere sigurnosti protiv izvijanja.


7/28


Varijante postavke zadatka


8/28


Dimenzionisanje opruge (mo0)

Oprugu treba dimenzionisati tako da se poetnim izduenjem fp isops venom ru nom re vencom 1 mo e a rea zu e za evano

pomeranje pokretnog kraja opruge sk u vremenskom intervalu tk:

( ) ( )tcos1fts 1p =


9/28


Dimenzionisanje opruge (mo0)

Ako se zanemari ugao nagiba zavojaka iu o z r uzme samo naprezan e na torz u,

lM =

Dm= =

dobija se za mala pomeranja:tJG 2

m

4

3mm DFn8DlMs

=

=

t

4

a time i krutost opruge:nD8s

c3m

s ==


10/28


Jednaina za dimenzionisanje

m

m

DF82

D

FM ===33

t d

16

dW

figuriu dimenzije opruge:

tpm

s

p

pGd

nD

cf

==

=2nD

k2m

11

Zamenom ovih izraza u izrazu za zakon puta: ( ) ( )k1p tcos1fts =

= 2nDkcosnD1 2m

k

12mtp

k


11/28


Normirani oblik jednaine

GdtdGs m

=

2nD

cosnD 2m

12mtp o

m=

Uvodjenjem smena:

d Gt

nDp

2m

= p2

tp 1k1 ==

ks1

jednaina za dimenzionisanje cilindrinih opruga prelazi u

normirani oblik:

ktp1 tk

pcospa =


12/28


Grafiki postupak reavanja

pcospa1 = m

om=

v =s /t

amax= .


13/28

Opruge kao pogonski elementiMehaniki elementi u mehatronici

Broj zavojaka cilindrine opruge

m DL

nnDL

2 LdALVmm m22 Ddm4

n =

m4

L d n broj zavojaka oprugem - masa pokretnog sklopa

- o nos masa po re nog s opa opruge

- gustina materijala ice opruge

d - renik ice o ru e

11Dm - srednji prenik opruge


14/28


Jednaina za dimenzionisanjepre n a ce c n r ne opruge

nD

dp

2m

= 0)dD(mp4d s23 =22Dd

m4n 3 s2s Dmp4dDd


15/28


Zavrna brzina i ubrzanje pokretnog

fp - poetno izduenje opruge

)tcos(1f

k1

kp sk- pomeranje pokretnog kraja opruge

tk- vremenski interval

ts nv k1p1k 1 - sopstvena ru na re venca

vk- zavrna brzina pokretnog kraja opruge

v - na vea brzina

2v 1p1max =

k1 - karakteristina vrednost osnovnog harmonika

d - prenik ice opruge2nDk 2m11 Dm - srednji prenik oprugeG - modul klizanja13tp

mp

Gd

nDf =

- gus na ma er a a ce opruge

tp napon na uvijanje pri poetnom izduenju


16/28


Zavrna brzina i ubrzanje pokretnog

G2

vtp1

max =vmax - najvea brzina

pcospa1 =s1



ktp1 tka

V

- mo u zan a


s - omeran e okretno kra a o ru e

maxVa =


1 - sopstvena kruna frekvenca

14

)tcos(fa k1p1k fp - poetno izduenje opruge


17/28


Napon na uvijanje pri poetnom

dtp2m

swtp f

nDkV

p

V - faktor pove. napona usled din. opter. opruge

kw - Ghner-ov fakt. konc. nap. na un. str. zav. opr.

G - modul klizanja

ds - standardni prenik ice opruge

p - po etno z u en e opruge

Dm - srednji prenik opruge

n bro zavo aka o ru e

15

dt doputeni napon na uvijanje


18/28


Napon na uvijanje pri poetnom

32 m

s

m

s

m

sw

DD8D41k ++ ( )11ksinV =

16


19/28


U radna duina cilindrine o ru e

pmaxmmaxpHtu f)dD(6.1d)1n(fl2ll +lu - ugradna duina opruge

l - duina tela o ru e

lH - duina uica, merena iznutra

fp - poetno izduenje opruge

n - broj zavojaka opruge

dmax - najvea doputena vrednost prenika ice

o ru e rema JUS C.B6.018

Dm - srednji prenik opruge

17


20/28


Granice ostvarljivosti dinamikih i

,

konstruktor treba da proveri da li je uopte mogue realizovati

oprunim pogonom postavljene zahteve.

18


21/28



pcospa1 =7246.0aRp = .max =

19


22/28



ks1 ktp1 tk


tG2ak ktpmaxg1 =


G - modul klizanja

srg1g1 = - gus na ma er a a ce oprugesk- pomeranje pokretnog kraja opruge

t - vremenski interval

k

sr

sv =

vsr - srednja brzina

20


23/28



kkct kk sG21)sG21(ctg k

g1

sG2

1k

ktpmaxktpmax aa

vktpmax


tp

G - modul klizanja


sk- pomeranje pokretnog kraja opruge


21

vsr - srednja brzina

- odnos masa pokretnog sklopa i opruge


24/28



,33.27246.0a Realizovanje pomeranja oprugom sa ovom graninom

vrednou ima nedostatak: otrebna e kruta veza o ru e sa

sklopom koji treba pomeriti, kao i konstruktivne mere zanjegovo zaustavljanje u krajnjem poloaju.

22


25/28



2 v 2,

23


26/28



k t1G2

vmax ggg

)(vv gmaxmax k

1

karakt. vredn. osn. harmonika

tp napon na uvijanje pri po. izd.

G - modul klizanja

24

-

- odnos masa pokr.sklopa i opruge


27/28



2 n4

m mo2st

2st Dl

937.0Dl

323.0 1wd

s+utu

.. t

164w

25


28/28



2m42m4 max

k1

min

k1 GtkGtk

-

G - modul klizanja



- odnos masa pokretnog sklopa i opruge

m - masa po retnog s opa

Dmin - najmanja doputena vrednost unutranjeg ili

s ol an e renika o ru e

26

Dmax - najvea doputena vrednost unutranjeg ili

spoljanjeg prenika opruge

Cilindricne Zavojne Opruge

Documents

Transcript of Cilindricne Zavojne Opruge