Важная информация
АВАРИЙНОСТЬ НА ДОРОГАХ РОССИИ
За прошедший год в России произошло 199 431 ДТП, что на 2,1% меньше, по сравнению с предыдущим годом. В них погибло 26 567 (-3,9%) человек, а 250 635 (-1,9%) человек получили ранения различной тяжести.
11845 (-3,9%) ДТП произошли по вине водителей, находившихся за рулем в состоянии алкогольного или наркотического опьянения. В результате этих ДТП 1 954 (-15,4%) человека погибли, а 17 280 (-4,6%) человек получили ранения.
Материал для пружин должен иметь высокие и стабильные свойства. Делать пружины из материалов низкой прочности нецелесообразно. Масса геометрически подобных пружин при заданной нагрузке и упругом закручивании обратно пропорциональна квадрату допускаемого напряжения. Это связано с тем, что пружины из менее прочного материала в целях сохранения заданной жесткости приходится делать повышенных диаметров и, следовательно, витки их нагружены большими моментами, чем пружины из более прочных материалов. Эффективность применения высокопрочных материалов для пружин связана также с меньшей концентрацией напряжений в пружинах, чем в деталях с различными переходами, и меньшими размерами сечений витков.
Основными материалами для пружин являются: высокоуглеродистые стали 65, 70, 75, 80; марганцовистые 55ГС, 65Г; кремнистые 50С2, 60С2, 60С2А, 70С3А; хромомарганцовистые40ХГ, 50ХГА; хромованадиевая 50ХФА; кремневольфрамистая 65С2ВА и кремнийникелевая 60С2Н2А.
Для пружин, работающих в химически активной среде, применяют проволоку из бронз ,БрКЗМц1, БрО4ц3.
Диаметры проволоки стандартизированы ГОСТ 14958 – 75, материал для пружин оговорен ГОСТ 14959 – 75.
Высокоуглеродистые стали наиболее дешевы и имеют широкое распространение для пружин с размерами до 15мм. Марганцовистые,.кремнистые и хромомарганцовистые стали обладают более высокими механическими свойствами, лучшей прокатываемостью, что позволяет их успешно использовать для пужин с размерами сечений витков до 20мм, а хромомарганцовистые – до 30мм.
Хромованадиевая сталь характеризуется высокими механическими свойствами, особенно высоким пределом выносливости, теплостойкостью и хорошими технологическими свойствами, поэтому ее применяют для особенно ответственных пружин, в частности для клапанных пружин двигателей внутреннего сгорания. Во избежании коррозии пружины кадмируют или покрывают другой коррозийно стойкой пленкой.
Пружины с небольшим размером сечения проволоки до 8мм изготавливают холодной навивкой, пружины с большим сечением проволоки навивают в горячем состоянии.
Большинство пружин холодной навивки изготавливают из проволоки, прошедшей термическую обработку до навивки, а после навивки пружину подвергают только отпуску. Все пружины горячей навивки и наиболее ответственные пружины холодной навивки, в частности, из большинства легированных сталей, подвергают закалке в горячем состоянии.
Проволока стальная углеродистая для пружин холодной навивки без последующей закалки, имеющая наибольшее применение в машиностроении, регламентирована по ГОСТ 9383-75, проволоку диаметром до 8мм выпускают трех основных классов: нормальной прочности-3 класс; повышенной прочности-2 класс; высокой прочности- 1 класс.
Возвратные пружины будут находиться на валах, связывающие дополнительные педали тормоза и сцепления с основными.
Пружины имеют особые прицепы для придания пружине закручивающего момента. По своей конструкции пружины кручения аналогичны пружинам растяжения и сжатия; только их во избежание трения навивают с небольшим просветом между витками в пределах 0,4 … 1,5мм.
При нагружении пружины в каждом сечении действует момент М , равный внешнему моменту Т , закручивающему пружену. Вектор этого момента направлен вдоль оси пружины, который раскладывается на момент, изгибающий виток МИ=М∙cos α, и момент Т=М∙sin α.
В связи с тем, что в пружинах кручения также , как и в пружинах растяжения и сжатия, угол подъема витков мал, обычно менее 12 …15º , поэтому допустимо вести расчет витков только на изгиб с моментом МИ = Т и пренебречь кручением.
Наибольшее напряжение изгиба витков, имеющее место на внутренней поверхности. и условие прочности:
σмах=(K∙M)/ WИ ≤ [σИ]
Коэффициент К учитывает кривизну витков, то есть учитывает поправку к формулам изгиба прямого бруса.
Приближенно поправку на кривизну для пружин с витками круглого сечения
К=(4∙С – 1) / (4∙С - 4) ;
где С – индекс пружины, отношение среднего диаметра пружины D к диаметру проволоки d.
Податливость пружины прямопропорциональна ее индексу С, поэтому для увеличения податливости пружины следует принимать индекс возможно большим; практически, для расчетов назначают в пределах
С = 4 … 12
Для расчетов принимаем среднее значение С = 7.
Поправка на кривизну пружины
К = (4∙С - 1) /(4∙С - 4) = (4∙7 - 1) / (4∙7 - 4) = 1,125
Для навивки пружины используем проволоку из качественной горячекатаной рессорно-пружинной стали 60С2ВА, с содержанием 0,2% кремния, 0,6%углерода, 1% вольфрама. Температура закалки 850ºС, среда охлаждения - масло, температура отпуска 420ºС.