Šroubovitá pružina válcová tažná z drátů a tyčí kruhového průřezu [in]

Transkript

1 Šroubovitá pružina válcová tažná z drátů a tyčí kruhového průřezu i ii Výpočet bez chyb. Informace o o projektu? Kapitola vstupních parametrů Volba režimu zatížení, provozních a výrobních parametrů pružiny. Výrobní parametry pružiny 1.2 Provedení pružiny Pružina s předpětím, vinutá na navíjecí stolici 1.3 Provedení konců B... Obyčejné oko 1.4 Smysl vinutí zavitu Pravý 1.5 Počet koncových závitů n C 0,0 1.6 Provozní parametry pracovního cyklu 1.7 Provozní režim zatížení Lehký provoz 1.8 Provozní teplota T 200,0 [ F] 1.9 Provozní prostředí Neagresivní 1.10 Požadovaná míra bezpečnosti s s 1, Způsob korekce napětí v krutu Bez korekce 2.0 Volba materiálu pružiny. 2.1 Způsob výroby : Pružiny formované za studena 2.2 Materiál pružiny : Strunový drát ASTM A Oblast použití vybraného materiálu Vhodnost pro dynamické zatížení excelentní 2.5 Relativní pevnost materiálu vysoká 2.6 Korozivní odolnost nevyhovující 2.7 Maximální pracovní teplota 250 [ F] 2.8 Dodávané průměry drátu 0,005-0, Mechanické a fyzikální vlastnosti materiálu Modul pružnosti ve smyku G Modul pružnosti ve smyku při pracovní teplotě G 11481

2 2.12 Hustota ρ 490 [lb/ft 3 ] Vlastnosti materiálu závislé na použitém průměru drátu Mez pevnosti v tahu R m Mezní dovolené napětí v krutu τ D Mezní dovolené napětí v ohybu σ D 172, Návrh pružiny. Požadované parametry pracovního cyklu Odch. [%] 3.2 Maximální pracovní zatížení F 8 100,0 5,0 3.3 Minimální pracovní zatížení F 1 30,0 30,0 3.4 Délka plně zatížené pružiny L 8 4,000 5,0 3.5 Požadovaný pracovní zdvih pružiny H 1,000 0,0 3.6 Délka předpružené pružiny L 1 3 6, Filtry návrhu řešení 3.8 Maximální dovolený vnější průměr pružiny D emax 1, Minimální dovolený vnitřní průměr pružiny D imin 0, Dovolené dělení počtu činných závitů 1/ Dovolené překročení mezních rozměrů pružiny 0,0 [%] Provádět předběžnou kontrolu namáhání závěsného oka Dodržet zvolený způsob provedení konců pružiny Dodržet požadovanou míru bezpečnosti u pevnostní kontroly Ano Ano Ano 3.15 Měřítko kvality Odchylka od požadovaných rozměrů Počet iterací návrhu Střední Výběr řešení Výsledky návrhu třídit dle Kvality řešení Start návrhového výpočtu ID D D e D i d n L 0 L 1 L 8 F 1 F 8 τ 8 s s m LH quality B Souhrný výpis parametrů navržené pružiny. Občerstvení výsledků z vybraného návrhu pružiny Kapitola výsledků 2 1,5 1 0, , L0 L1 L8 L9

3 ,5 L9-1 -1, Zatížení pružiny Minimální pracovní zatížení F 1 30, Maximální pracovní zatížení F 8 98, Rozměry pružiny 4.7 Doporučené meze průměru drátu d min / d max 0,0698 0, Průměr drátu d 0, Vnější / vnitřní průměr pružiny D e / D i 1,273 0, Poměr vinutí i 4.11 Počet činných závitů n Délka aktivní části pružiny L K 1, Doporučené meze výšky závěsného oka L Hmin / L Hmax 0,7683 1, Výška závěsného oka L H 0, Doporučené meze volné délky L 0min / L 0max 1, , Volná délka pružiny L 0 3, Parametry nezatížené pružiny Předepínací síla F 0 29, Vnitřní předpětí pružiny τ 0 22, Rozteč mezi závity t 0, Parametry předpružené pružiny Deformace (roztažení) pružiny s 1 0, Délka pružiny L 1 3, Napětí pružiny τ 1 22, Parametry plně zatížené pružiny Deformace (roztažení) pružiny s 8 1, Délka pružiny L 8 4, Pracovní zdvih pružiny H 0, Napětí pružiny τ 8 73, Parametry pružiny ve stavu mezním Mezní zatížení pružiny F 9 165, Mezní deformace / délka pružiny s 9 / L 9 1,9813 5, Fyzikální a mechanické vlastnosti pružiny 4.34 Tuhost pružiny c 68,34 [lb/in] 4.35 Deformační energie pružiny W 8 5,35 [ft lb] 4.36 Vlastní kmitočet pružiny f 195,93 [Hz]

4 4.37 Rozvinutá délka drátu l 39, Hmotnost pružiny m 0, Korekční součinitel napětí v krutu K s 1, Korigované napětí pružiny v plně zatíženém stavu τ 8C 73, Mezní dovolené napětí v krutu τ D Míra bezpečnosti 1, Parametry navržené pružiny pro specifické pracovní zatížení resp. délku pružiny. Parametry pružiny pro dané pracovní zatížení 5.2 Zatížení pružiny F x 50,0 5.3 Deformace (roztažení) pružiny s x 0, Délka pružiny L x 3, Napětí pružiny τ x 37, Parametry pružiny pro danou pracovní délku Délka pružiny L x 3, Deformace (roztažení) pružiny s x 0, Síla vyvinutá pružinou F x 55, Napětí pružiny τ x 41, Výpočet a pevnostní kontrola namáhání závěsného oka pružiny. Kontrola závěsného oka na ohyb 6.2 Vnitřní poloměr závěsného oka r b 0, Maximální ohybové napětí σ max 170, Dovolené napětí materiálu pružiny v ohybu σ D 172,2

5 Kontrola napětí v přechodovém oblouku Vnitřní poloměr přechodového oblouku závěsného oka r s 0, Maximální napětí v krutu τ max 97, Dovolené napětí materiálu pružiny v krutu τ D 123 Kapitola doplňků Kontrolní výpočet pružiny. Načtení vstupních údajů z hlavního výpočtu Parametry pracovního cyklu Maximální pracovní zatížení F 8 98, Minimální pracovní zatížení F 1 30, Pracovní zdvih pružiny H 0, Doporučené meze průměru drátu d min / d max 0,1350 0, Průměr drátu / z tabulky d 0,1563 0, Vnější / vnitřní průměr pružiny D e / D i 1,273 0, Poměr vinutí i 7.12 Mezní dovolené napětí v krutu τ D Korigované napětí pružiny v plně zatíženém stavu τ 8c 73, Míra bezpečnosti 1, Parametry nezatížené pružiny Předepínací síla F 0 29, Vnitřní předpětí pružiny τ 0 22, Rozteč mezi závity t 0, Provedení pružiny Doporučený minimální počet činných závitů n min 8, Počet činných závitů n 9, Délka aktivní části pružiny L K 1, Doporučené meze výšky závěsného oka L Hmin / L Hmax 0,7683 1, Výška závěsného oka L H 0, Doporučené meze volné délky L 0min / L 0max 1, , Volná délka pružiny L 0 3, Délka pružiny při min. / max. pracovním zatížení L 1 / L 8 3,1333 4, Deformace pružiny při min. / max. pracovním zatížení s 1 / s 8 0,0029 1, Přenos řešení do hlavního výpočtu Výpočet pracovních sil pružiny.

6 Načtení vstupních údajů z hlavního výpočtu Parametry pracovního cyklu Délka plně zatížené pružiny L 8 4, Délka předpružené pružiny L 1 3, Pracovní zdvih pružiny H 0, Rozměry pružiny 8.8 Průměr drátu / z tabulky d 0,1563 0, Vnější / vnitřní průměr pružiny D e / D i 1,273 0, Poměr vinutí i 8.11 Počet činných závitů n 9, Délka aktivní části pružiny L K 1, Výška závěsného oka L H 0, Volná délka pružiny L 0 3, Deformace pružiny při min. / max. pracovním zatížení s 1 / s 8 0,0029 1, Parametry nezatížené pružiny 8.17 Předepínací síla F 0 29, Vnitřní předpětí pružiny τ 0 22, Rozteč mezi závity t 0, Zatížení pružiny Maximální pracovní zatížení F 8 98, Minimální pracovní zatížení F 1 30, Mezní dovolené napětí v krutu τ D Korigované napětí pružiny v plně zatíženém stavu τ 8c 73, Míra bezpečnosti 1, Přenos řešení do hlavního výpočtu Výpočet pracovních délek pružiny. Načtení vstupních údajů z hlavního výpočtu Zatížení pružiny Maximální pracovní zatížení F 8 98, Minimální pracovní zatížení F 1 30, Rozměry pružiny 9.7 Průměr drátu / z tabulky d 0,1563 0, Vnější / vnitřní průměr pružiny D e / D i 1,273 0, Poměr vinutí i 9.10 Počet činných závitů n 9, Délka aktivní části pružiny L K 1, Výška závěsného oka L H 0, Volná délka pružiny L 0 3, Parametry nezatížené pružiny Předepínací síla F 0 29, Vnitřní předpětí pružiny τ 0 22, Rozteč mezi závity t 0, Parametry pracovního cyklu 9.19 Deformace pružiny při min. / max. pracovním zatížení s 1 / s 8 0,0029 1, Délka plně zatížené pružiny L 8 4, Délka předpružené pružiny L 1 3,1333

7 9.22 Pracovní zdvih pružiny H 0, Mezní dovolené napětí v krutu τ D Korigované napětí pružiny v plně zatíženém stavu τ 8c 73, Míra bezpečnosti 1, Přenos řešení do hlavního výpočtu Výpočet cyklicky zatížené pružiny. Načtení vstupních údajů z hlavního výpočtu Provozní parametry, parametry výpočtu Provozní režim zatížení Plynulé zatížení 10.4 Požadovaná životnost pružiny v tisících cyklů N Neomezená životnost 10.5 Doporučená míra bezpečnosti s f 1, Způsob korekce napětí v krutu Korekce dle Wahla Zatížení pružiny Maximální pracovní zatížení F 8 98, Minimální pracovní zatížení F 1 30, Rozměry pružiny Průměr drátu / z tabulky d 0,1563 0, Vnější / vnitřní průměr pružiny D e / D i 1,273 0, Poměr vinutí i Počet činných závitů n 9, Délka aktivní části pružiny L K 1, Výška závěsného oka L H 0, Volná délka pružiny L 0 3, Parametry nezatížené pružiny Předepínací síla F 0 29, Vnitřní předpětí pružiny τ 0 22, Rozteč mezi závity t 0, Parametry pracovního cyklu Deformace pružiny při min. / max. pracovním zatížení s 1 / s 8 0,0029 1, Délka plně zatížené pružiny L 8 4, Délka předpružené pružiny L 1 3, Pracovní zdvih pružiny H 0, Korekční součinitel napětí v krutu K f 1, Korigované napětí předpružené pružiny τ 1c 26, Korigované napětí pružiny v plně zatíženém stavu τ 8c 88, Mez pevnosti materiálu ve smyku R ms Mezní dovolené napětí v krutu τ D Mez únavy v krutu τ c 71, Mez únavy v krutu při omezené životnosti τ f 71, Max. únavová pevnost pro daný průběh zatížení τ max 88, Míra bezpečnosti 1, Přenos řešení do hlavního výpočtu τ max 196

8 123 88,5 71,3 τ 8c τ 1c τ min 11.0 Grafický výstup, CAD sytémy 11.1 Výstup 2D výkresu do: DXF soubor 11.2 Měřítko 2D výkresu Automaticky 11.3 Délka pružiny ve výkresu a modelu 3, Textový popis (Informace pro kusovník) Řádek 1 (Kusovník atribut 1) Řádek 2 (Kusovník atribut 2) Řádek 3 (Kusovník atribut 3) Tažná pružina D=1,1167; d=0,1563; n=9; L0=3,1304 Strunový drát ASTM A Tabulka parametrů