Okno dialogowe Kreator sprężyn naciskowych — karta Obliczenia
Ustawia parametry obliczeń dla sprężyny naciskowej. Dane kreatora można obliczać w oparciu o wybory na karcie Projekt.
Obliczenia wytrzymałościowe sprężyny
Projekt sprężyny naciskowej | Projektowanie wymiarów sprężyny naciskowej dla określonego obciążenia sprężyny. |
Obliczenia sprawdzające sprężynę | Obliczenia wymiarów zespołu oraz kontrola wytrzymałości sprężyny naciskowej dla określonego obciążenia i wymiarów sprężyny. |
Obliczenia siły roboczej | Obliczenie sił wywołanych przez sprężynę naciskową dla określonych wymiarów. |
Opcje obliczania
Wybierz opcje obliczania sprężyny.
Typ projektu | Uwaga: ta opcja dostępna jest tylko po wybraniu opcji Projekt sprężyny naciskowej w obszarze Obliczenia wytrzymałościowe sprężyny. |
| | F, Wymiary montażowe  d, L 0 , n, D | Odpowiednia średnica drutu, liczba zwojów oraz średnica sprężyny są projektowane dla określonego obciążenia F 1 , F 8 i wymiarów montażowych L 1 , L 8 , H sprężyny naciskowej. |
| | F, D d, L 0 , n, Wymiary montażowe | Odpowiednia średnica drutu, liczba zwojów, długość, wymiary montażowe L 1 , L 8 , H sprężyny są projektowane dla określonego obciążenia F 1 , F 8 i średnicy sprężyny naciskowej. |
| | F 8 , D, Wymiary montażowe d, L 0 , n, F 1 | Odpowiednia średnica drutu, liczba zwojów, długość sprężyny i wymagana siła F 1 w stanie wstępnego obciążenia są projektowane dla określonej siły roboczej F 8 , średnicy, wymiarów montażowych L 1 , L 8 , H sprężyny naciskowej. |
Metoda korekcji krzywizny naprężenia | Z listy rozwijanej wybierz metodę korekcji krzywizny naprężenia. |
| | W przypadku sprężyn śrubowych naprężenie pojawiające się w zwoju sprężyny przy danym obciążeniu jest obliczane dla skręcania prostego. Dodatkowe naprężenie zginające pojawia się w zwoju w związku z zaokrągleniem. W związku z tym naprężenie jest korygowane w obliczeniach za pomocą współczynnika korekcji. Ponieważ w powszechnym użyciu znajduje się kilka różnych współczynników, wybierz z listy współczynnik korekcji typowy dla lokalizacji użytkownika lub zgodny z lokalnymi zaleceniami. |
| | Uwaga: w przypadku kontroli wytrzymałości sprężyny narażonej na obciążenie statyczne najlepsze efekty daje zastosowanie współczynnika korekcji wg Gahnera. |
| | Porada: w przypadku sprężyn narażonych na obciążenie statyczne korekcje zazwyczaj nie są wykonywane. |
Projekt wymiarów montażowych | Uwaga: ta opcja dostępna jest tylko po wybraniu opcji Projekt sprężyny naciskowej w obszarze Typ obliczeń wytrzymałościowych i opcji F, D d, L0, n, wymiary montażowe z listy rozwijanej Typ projektu. |
| | Projekt wszystkich wymiarów montażowych L 1 , L 8 , H | Długość sprężyny wstępnie obciążonej L1 jest określona. |
| | Długość przy minimalnym obciążeniu L 1 jest określona | Odpowiednia średnica drutu, liczba zwojów, długość, wymiary montażowe L 1 , L 8 , H sprężyny są projektowane dla określonego obciążenia F 1 , F 8 i średnicy sprężyny naciskowej. |
| | Maks. Długość przy minimalnym obciążeniu L 8 jest określona | Projektuje odpowiednie ugięcie robocze i długość wstępnie obciążonej sprężyny dla danego obciążenia, średnicy i długości w pełni obciążonej sprężyny. |
Obciążenie
Używane dla określenia sił wstępnych.
Uwaga: ta opcja jest dostępna w przypadku Obliczenia sił roboczych.
Wymiary
Wprowadź lub zmierz wymiary sprężyny.
Zwoje sprężyny
Zaokrąglenie liczby zwojów | Ustawia wartość zaokrąglenia liczby zwojów sprężyny. |
Zwoje czynne | Określ liczbę aktywnych zwojów sprężyny. |
Materiał sprężyny
Wybierz materiał sprężyny i jego właściwości. Kliknij przycisk 
, aby otworzyć Bazę danych materiałów, gdzie można wybrać odpowiedni materiał.
Ostrzeżenie: parametry wytrzymałości materiałów określane są doświadczalnie i odzwierciedlają minimalne wartości stosowane dla grup materiałów. Pomimo że wartości są bliskie wartościom otrzymanym podczas badania danych materiałów, w przypadku obliczeń końcowych zaleca się, aby użyć parametrów materiałów zgodnych z kartą danego materiału lub specyfikacją producenta. |
Materiał | Określ materiał lub wybierz go z Bazy danych materiałów. |
| | Jeśli materiał został wybrany z Bazy danych materiałów, jego wartości są wstawiane automatycznie do kolejnych pól edycji i pola edycji są blokowane. Aby odblokować pola, należy odznaczyć pole wyboru. |
Graniczne naprężenie rozciągające | Podaj wartość granicznego naprężenia rozciągającego dla materiału sprężyny. |
Dopuszczalne graniczne naprężenie skręcające | Podaj wartość dopuszczalnego naprężenia skręcającego dla materiału sprężyny. |
Moduł sprężystości poprzecznej | Wprowadź moduł sprężystości dla materiału sprężyny. |
Gęstość | Podaj gęstość materiału sprężyny. |
Współczynnik wykorzystania materiału | Podaj współczynnik wykorzystania materiału sprężyny. Kliknij przycisk znajdujący się obok pola edycji, aby otworzyć okno dialogowe, w którym można ustawić wartości. |
| | Współczynnik ten wskazuje na związek między naprężeniem skrętnym sprężyny w stanie pełnego obciążenia, a dopuszczalnym naprężeniem skrętnym, taki jak u S » τ 8 / τ A . Jeżeli wybrana zostanie większa wartość, potrzebna będzie mniejsza ilość materiału na produkcję sprężyny. Mniejsze będą też wymiary sprężyny i miejsce na oprawę, ale i mniejsze bezpieczeństwo stabilności sprężyny podczas jej pracy i na odwrót. Dlatego współczynnik ten jest w rzeczywistości odwrotnością współczynnika bezpieczeństwa. Dla zwykłych warunków pracy zalecana wartość współczynnika wykorzystania materiału zawiera się w zakresie u S = 0,75–0,95. Niższe wartości mogą być używane dla sprężyn pracujących w środowisku agresywnym, w wysokiej temperaturze lub z obciążeniem udarowym. |
| | Wartość współczynnika wykorzystania materiału jest wybierana w oknie dialogowym, w którym zaznaczony jest zakres zalecanych wartości. |
Kontrola wyboczenia
Zaznacz pole wyboru, aby umożliwić wprowadzenie lub zmierzenie wartości.
Wybierz opcję z listy rozwijanej.
Obciążenie zmęczeniowe
Zaznacz pole wyboru, aby umożliwić wprowadzenie lub zmierzenie wartości.
Wybierz opcję z listy rozwijanej.
Współczynnik bezpieczeństwa | Podaj współczynnik bezpieczeństwa dla materiału sprężyny. Kliknij przycisk znajdujący się obok pola edycji, aby otworzyć okno dialogowe, w którym można ustawić wartości. Współczynnik ten używany jest podczas obliczania dynamicznie obciążanych sprężyn (obciążenie cykliczne na zmęczenie dla żywotności N > 10 5 skoków roboczych). Wyznaczany jest przez współczynnik granicy wytrzymałości zmęczeniowej sprężyny do naprężenia skrętnego materiału sprężyny wystawionego na pełne obciążenie, takie jak k f » τ*** e / τ 8 . W przypadku standardowych warunków pracy zalecana wartość współczynnika bezpieczeństwa przy granicy zmęczenia k f mieści się w zakresie 1,1–1.5. Zasadniczo należy stosować wyższe wartości k f w przypadku sprężyn pracujących w środowisku korozyjnym, w wysokich temperaturach lub pod obciążeniami udarowymi. Wpływ środowiska korozyjnego na wytrzymałość zmęczeniową sprężyny jest znaczny; w zależności od materiału sprężyny i rodzaju środowiska nośność sprężyny może obniżyć się nawet o jedną piątą. Wartość współczynnika bezpieczeństwa przy granicy zmęczenia wybierana jest spośród zalecanych wartości podanych w oknie dialogowym. |
Wymiary zespołu
Ta lista rozwijana jest nieaktywna, jeśli z listy rozwijanej Typ projektu wybrano opcję F, D d, L 0, n, Wymiary montażowe. W obszarze Obliczenia wytrzymałościowe sprężyny należy wybrać opcję Obliczenie sił roboczych.
H, L 1 L 8 | Długość w pełni obciążonej sprężyny obliczana jest dla określonego ugięcia roboczego i długości wstępnie obciążonej sprężyny. |
H, L 8 L 1 | Długość wstępnie obciążonej sprężyny obliczana jest dla określonego ugięcia roboczego i długości w pełni obciążonej sprężyny. |
L 1 , L 8 H | Ugięcie robocze jest obliczane dla określonych długości sprężyny wstępnie obciążonej i w pełni obciążonej. |
(Więcej)
Wyświetla dodatkowe opcje projektowania sprężyny. Aby wyświetlić obszar Więcej opcji, kliknij polecenie Więcej w prawym dolnym rogu karty Obliczenia.
Projekt ugięcia roboczego |
Uwaga: dostępne tylko po wybraniu opcji Projekt sprężyny naciskowej w obszarze Obliczenia wytrzymałościowe sprężyny i opcji F, D d, L 0, n, Wymiary montażowe z listy rozwijanej Typ projektu. |
Nie określono | Projektuje odpowiednie ugięcie robocze sprężyny dla określonego obciążenia i średnicy sprężyny. |
Minimalne ugięcie robocze | Projektuje kreślone ugięcie robocze, które większe jest od minimalnej, dozwolonej wartości H min dla określonego obciążenia i średnicy sprężyny. |
Maksymalne ugięcie robocze | Projektuje odpowiednie ugięcie robocze sprężyny, które jest mniejsze od maksymalnej dopuszczalnej wartości H max , dla określonego obciążenia i średnicy sprężyny. |
Zakres ugięcia | Projektuje odpowiednie ugięcie robocze sprężyny, które najbliższe jest żądanemu ugięciu H' dla określonego obciążenia i średnicy sprężyny. |
Projekt średnicy sprężyny |
Uwaga: dostępne tylko po wybraniu opcji Projekt sprężyny naciskowej w obszarze Obliczenia wytrzymałościowe sprężyny i opcji F, Wymiary montażowe d, L0, n, D z listy rozwijanej Typ projektu. |
Nie określono | Najmniejsza odpowiednia wartość średnicy sprężyny jest projektowana dla określonego obciążenia i wymiarów zespołu. |
Minimalna Średnica | Najmniejsza odpowiednia wartość średnicy sprężyny, większa od minimalnej dopuszczalnej wartości D2 min , projektowana jest dla określonego obciążenia i wymiarów montażowych. |
Maksymalna Średnica | Projektuje odpowiednią średnicę zewnętrzną sprężyny, mniejszą niż maksymalna dopuszczalna wartość D1 max dla danego obciążenia oraz rozmiarów montażowych sprężyny. |
Zakres średnicy | Projektuje odpowiednią średnicę sprężyny, jak najbliżej wymaganej średnicy D' dla danego obciążenia oraz rozmiarów montażowych sprężyny. |
Wyniki
Aby wyświetlić obszar Wyniki po prawej stronie kart Obliczenia i Projekt, kliknij dwukrotnie podwójną linię po prawej stronie lub znak >>.
Wyświetla obliczone wartości wymiarów, takich jak masa sprężyny lub długość drutu. Kliknij przycisk Oblicz, aby wyświetlić wartości. Istnieje możliwość zmiany jednostek wartości wynikowych. Kliknij dwukrotnie wartość, którą chcesz zmienić.
W panelu Wyniki wyświetlane są następujące parametry wyjściowe:
- Przestrzeń między sprężynami ze swobodnymi zwojami (a)
- Podział swobodnej sprężyny (t)
- Współczynnik korekcyjny naprężenia skręcającego (K w)
- Stała sprężyny (k)
- Ugięcie sprężyny przy minimalnym obciążeniu (s 1)
- Całkowite ugięcie sprężyny (s 8)
- Graniczne ugięcie sprężyny (s 9)
- Robocze ugięcie sprężyny (s rob)
- Maks. Dopuszczalne ugięcie sprężyny (s maks)
- Próbna długość graniczna sprężyny (L minf)
- Teoretyczna długość graniczna sprężyny (L 9)
- Siła graniczna sprężyny (F 9)
- Naprężenie zginające przy minimalnym obciążeniu (τ 1)
- Naprężenie zginające przy maksymalnym obciążeniu (τ 8)
- Naprężenie przy zblokowaniu (τ 9)
- Szybkość krytyczna sprężyn (v)
- Naturalna częstotliwość sprężyny (f)
- Energia odkształcenia (W 8)
- Długość drutu (l)
- Masa sprężyny (m)
Uwaga: więcej informacji na temat obliczonych parametrów w jednostkach metrycznych lub angielskich znajduje się w Podręczniku inżyniera.
Podsumowanie wiadomości
Wyświetlane są raporty dotyczące obliczeń. Aby otworzyć obszar Podsumowanie wiadomości na dole kart Obliczenia i Projekt, kliknij dwukrotnie podwójną linię lub znak >> na dole kart.
Polecenia paska narzędzi
i kliknij kartę Obliczenia.