Материал: 1089
Задания для самостоятельной работы
Задание 1. Написать приложение для проектировочного расчета пружины сжатия (рис. 17).
Данные для расчета:
1.Сила пружины при предварительной деформации F1 =100 H .
2.Сила пружины при рабочей деформации F2 = 250 H
3.Относительный инерционный зазор δ = 0,05...0,10 .
4.Диаметр проволоки d =1,4 мм .
5.Диаметр трёхжильного троса d1 = 3,1 мм .
6.Наружный диаметр пружины Dl =17мм.
7.Модуль сдвига G = 7,85 104 . ИД
Расчетные зависимости: |
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
F2 |
|
|
|
||||
1. |
и |
|
|
|
|
F = |
|
|
|
. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Сила пружины при максимальной деформации: |
1 |
−δ |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2. |
Средний диаметр пруж ны: одножильные пружины D = Dl |
−d ; |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
трёхжильные пружины D = Dl |
−d1 . |
|
||||||||||||
3. |
Внутренний диаметр пружины: D2 = Dl −2d . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
4. |
Индекс пружины: одножильные пружины i = D / d ; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
С |
|
|
|
|
|
i = D / d |
1 . |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
трёхжильные пружины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
5. |
Жесткость пружины: одножильные пружины с = (F2 − F1 ) / h ; |
|
|||||||||||||||||
|
|
трёхжильные пружины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
c = |
3Gd 4 |
k, |
|
k = |
(1+0,333sin 2 2β) |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
3 |
n |
|
cos β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
8D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6. |
Максимальное касательное напряжение пружины: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
одножильные пружины |
τ3 |
= K |
8F3 D3 , |
K = |
4c + 2 |
; |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
πd |
|
|
|
|
|
4c −3 |
|
||
|
трёхжильные пружины |
τ3 |
=1,82 |
|
F3i |
. |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
56 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.Предварительная деформация пружины s1 = Fc1 .
8.Рабочая деформация пружины s2 = Fc2 .
9.Максимальная деформация пружины s3 = Fc3 .
Примечание. Для выбора типа пружины и значения относительного инерционного зазора использовать элемент управления Combobox, который заполняется автоматически при запуске приложения, Заполнение Combobox для относительного инерционного зазора производить с помощью цикла с параметром.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 17. Приложение «Проектировочный расчет пружины сжатия»
57
Задание 2. Написать приложение для проектировочного расчета пружины сжатия (рис. 18, 19).
Данные для расчета:
1.Сила пружины при предварительной деформации F1 =100 H .
2.Сила пружины при рабочей деформации F2 = 200 H .
3.Относительный инерционный зазор δ = 0,05...0,10 .
4.Диаметр проволоки d =1,6 мм.
5.Диаметр трёхжильного троса d1 = 3,5 мм .
6.Наружный диаметр пружины Dl =18 мм .
7.Модуль сдвига G = 7,85 104 .
8, Рабочий ход пружины h = 30 мм . |
|
|
|
И |
|
|
|
|
||||||||
9. |
Число рабочих витков пружины n = 34 . |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
10. Число опорных витков пружины n2 |
=1,5 . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
||
11. Число отработанных витков пружины n3 |
=1,5 . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
12. Угол свивки β = 24 . |
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Расчетные зависимости: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1. |
Сила пружины при максимальной деформации: F3 |
= |
|
|
. |
|||||||||||
|
|
|
||||||||||||||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
1−δ |
|||||||
2. |
Средний диаметр пруж ны: одножильные пружины D = Dl −d ; |
|||||||||||||||
|
С |
бтрёхжильные пружины D = Dl −d1 . |
||||||||||||||
3. |
Индекс пружины: однож льные пружины i = D / d ; |
|
|
|||||||||||||
|
трёхжильные пружины i = D / d1 . |
|
|
|
|
|||||||||||
4. |
Жесткость пружины: одножильные пружины с = (F2 |
− F1 ) / h ; |
||||||||||||||
|
трёхжильные пружины |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
c = |
3Gd 4 |
k, |
k = |
(1 |
+0,333sin2 2β) |
. |
|
|
|||||||
|
|
3 |
n |
|
cos β |
|
|
|
|
|||||||
|
|
8D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
5.Предварительная деформация пружины s1 = Fc1 .
6.Рабочая деформация пружины s2 = Fc2 .
58
F
7.Максимальная деформация пружины s3 = c3 .
8.Полное число витков пружины n1 = n + n2 .
9.Длина пружины при максимальной деформации:
одножильные пружины l3 = (n1 +1−n3 )d ; трёхжильные пружины l3 = (n +1)d1 1,01.
10. Длина пружины в свободном состоянии: l0 = l3 + s3 .
Примечание. Для выбора типа пружины использовать элемент управления Combobox, который заполняется автоматически при запуске приложения. Для просмотра значений параметров использовать
|
|
|
|
|
И |
|
UserForm2. Для открытия и закрытия нужной формы использовать |
||||||
команды: Show и Hide ( например, UserForm2. Show). |
||||||
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 18. Приложение «Проектировочный расчет пружины сжатия» (Форма № 1)
59
|
|
|
|
И |
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
Рис. 19. Приложение «Проектировочный расчет пружины сжатия» (Форма № 2)
60