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.


Выбор материалов для изготовления возвратных пружин

Механические характеристики:

-предел прочности σв=1900МПа,

-предел текучести σт=1700МПа,

-относительное сужение ψ=20%,

-относительное удлинение δ=5%.

Допускаемое напряжение на изгиб принимаем с коэффициентом запаса прочности s=1,2 по отношению к пределу текучести

[σИ]=σт /s =1700/1,2=1416МПа≈1400Мпа

Момент сопротивления изгибу для проволоки круглого сечения

WИ=πd3 /32≈0,1d3

Требуемый диаметр проволоки для пружины определим из условия прочности на изгиб.

σИ=(К∙М)/0,1d3 ≤[σИ],

Откуда

d≥3√((к∙М)/(0,1∙[σИ]))=3√((1,125∙7∙103)/(0,1∙1400))=3,83мм

По ГОСТ 14958-75 принимаем проволоку диаметром 4мм.

Угол закручивания пружины в радианах может быть определен как угол взаимного упругого наклона концевых сечений бруса длиной L, равной суммарной длине витков пружины под действием чистого изгиба моментом М.

Θ=(М∙L)/(E∙J)=(М∙π∙D∙i)/(E∙J)

Основной момент инерции площади сучения проволоки

J=(π∙d4)/64=(3,14∙44)/64=12,566мм

Средний диаметр пружины

D=c∙d=7∙4=28мм

Модуль упругости первого рода для сталей Е=2,1∙105 МПа.

Задаемся углом закручивания пружины φ = 30° при расчетном моменте М=7·103 Н·мм

Величина закручивания пружины в градусах

Θ = π·φ / 180 = (3,14·30°) / 180=0,524 рад.

Потребное число витков пружины определим по условию, что при возрастании момента от установочного Mmin до Мmax пружина должна получить заданный угол φ = 30°.

Величина установочного момента – момента предварительного закручивания пружины при установке механизма на автомобиль

M min≈ 0.75 M max=0.75·7=5.25Н·м

Требуемое число витков пружины

i = (Θ·E·J) / (π·D(М мах – M min)) =

= (0.524 ·2.1·103·12.566) / (3.14·28(7·103 – 5.25·103))=9.76

Принимаем число витков пружины i = 10.

Длина развернутой пружины без учета зацепов

L ≈ 3,2D·i = 3,2·2,8·10=898мм.

Длина пружины :

L0=i·t=10·5,5=55мм ,

где t – шаг витков пружины

t = d+Δ= 4+1,5=5,5мм.

Δ=1,5мм – зазор между витками пружины.

Полная длина пружины с учетом зацепов

L = 62мм.

Длин развернутой пружины с учетом длин зацепов

L = 978мм.

После навивки пружины заневоливают. Для этого их подвергают пластическому деформированию под нагрузкой того же знака, что и рабочая, но вызывающая напряжения выше предела упругости. В результате заневоливания нагруженные волокна получают остаточные деформации.

В свободном состоянии пружины наружные волокна, взаимодействуя с внутренними, получают остаточные напряжения обратного знака по отношению к рабочим, что повышает несущую способность пружины на 20-25%.

Перейти на страницу: 1 2