Deformacija opruge: 8FD Gd n f m 4 8Fwn Gd 1
Broj zavojaka opruge Kod pritisnih opruga sa velikim brojem promena opterećenja preporučuje se da se broj zavojaka završava na 0.5, npr..5, 4.5, 5.5... Ukupan broj zavojaka opruge iznosi: za hladno oblikovane pritisne opruge: n u n+ za toplo oblikovane pritisne opruge: n u n+1.5
Dužina potpuno sabijene opruge: za hladno oblikovane pritisne opruge: L BL za toplo oblikovane pritisne opruge: L BL n u u d ( n )d
Zbir svih minimalnih zazora između zavojaka: S a xdn 4
Pri proračunu pritisnih opruga za statičke uslove, uvodi se pretpostavka da je opruga napregnuta samo na uvijanje, odnosno zanemaruje se povećanje napona na unutrašnjoj strani zavojaka zbog lučnog oblika žice. Tangentni napon uvijanja iznosi: u T W p 8FD πd m G π df nd m udoz 5
Kod dinamički opterećenih opruga povećanje napona zbog savijanja žice uzima se u obzir preko faktora napona k w. U radnim uslovima sila se menja u granicama ΔF F -F 1, što odgovara deformaciji opruge Δf f -f 1 : kh k w 8ΔFD πd m khdoz 6
Provera dozvoljenog napona za slučaj potpunog sabijanja opruge: 8FBLDmn fblgd fbl F 4 BL Gd 8D n m 4 BL 8F BL πd D m BLdoz 7
Provera opasnosti od izvijanja opruge: 8
Primer: Dimenzionisati pritisnu cilindričnu zavojnu oprugu za ventil opterećenu silom F 1 00 i F 550 sa deformacijom Δf 10 i srednjim prečnikom D m 5. 9
Usvajamo žicu kvaliteta VD za rad u području trajne dinamičke izdržljivosti. 10
F F 1 D m 5 d. 5[] 00 550 udoz 770 11
u T W p 8FD πd m G π df nd m udoz d usv. 8FD π d m udoz 4.57 1
ΔF F F1 G 8000 8ΔFDmn Δf 4 Gd n u Gd 4 Δf 8ΔFD m 50 6.8 usv. n 7.5 n n + 9.5 1
w D m 6.5 k w d 1.5 14
umin kh 8F1 Dm k w 7 kh khdoz 0 πd 8ΔFDm k w 11 0 khdoz πd 15
Maksimalna deformacija opruge: 8FDmn fmax f 4. 4 Gd Krutost opruge: F c.6 f Dužina potpuno sabijene opruge: LBL nud 8 16
w 6.5 x 0.14 Zbir svih minimalnih zazora između zavojaka: S a xdn 4. 17
Deformacija potpuno sabijene opruge: Dužina opruge u neopterećenom stanju: fbl f + Sa L0 LBL + f + Sa 8.5 66.5 18
Provera dozvoljenog napona za slučaj potpunog sabijanja opruge: f Gd 4 BL F BL 8Dmn 645 BL 8F BL πd D m 641 d 4 BLdoz 860 > BL 19
Provera opasnosti od izvijanja opruge Faktor uležištenja: usv. ν 1 L ν D f L 0 0 m.66 0.6 nema opasnosti od izvijanja 0
Proračun prostih torzionih opruga Proste torzione opruge su najčešće okrugli štapovi sa kvalitetnom površinskom obradom, izrađeni od toplo valjanog čelika za poboljšanje predviđenog za torziona naprezanja (Č480, 50CrV4). Jedan kraj ovakvog štapa je fiksiran, dok je drugi tako uležišten da može da se okreće oko svoje ose. 1
Proračun prostih torzionih opruga Ako na slobodni kraj štapa deluje moment uvijanja T, onda dolazi do njegovog elastičnog uvijanja na aktivnoj dužini l a prečnika d. Radi smanjenja koncentracije napona i iskorišćenja materijala prelaz između krajeva i aktivnog radnog dela štapa se izvodi preko odgovarajućih prelaznih zaobljenja.
Proračun prostih torzionih opruga Proste torzione opruge primenjuju se kod elastičnih spojnica, kao noseće opruge kod teretnih vozila, kao i za merenje obrtnog momenta kod dinamometarskih ključeva. edostatak ovih opruga je što zbog svoje dužine zahtevaju prostor za ugradnju.
Proračun prostih torzionih opruga Proračun statički opterećenih prostih torzionih opruga sastoji se u proveri tangentnih napona uvijanja: u T W p 16T πd udoz Za materijale čija je zatezna čvrstoća: dozvoljeni statički napon uvijanja: za opruge bez prednaprezanja: za opruge sa prednaprezanjem: 1600 < R m < udoz udoz 700 100 1800 4
Proračun prostih torzionih opruga Kod dinamički opterećenih prostih torzionih opruga torzioni moment menja se u granicama ΔT T -T 1, pa je za proračun merodavan napon h koji treba da bude manji od dinamičke izdržljivosti H : h 16ΔT πd H 5
Ugao deformacije: Proračun prostih torzionih opruga ψ I p G Tla I G p 4 d π 78500 6
Proračun prostih torzionih opruga Primer: Prednapregnuti torzioni štap izložen je momentu uvijanja koji se kreće u granicama T 1 100m do T 4000m. Štap je izrađen od toplo valjanog čelika Č480 (50CrV4) prema DI 171 sa brušenim i sačmarenim površinama. Proveriti nosivost torzionog štapa ako je on prečnika d 0 i aktivne dužine l a 600. 7
Proračun prostih torzionih opruga ΔT T T1 800 h 16ΔT πd 58 u1 16T πd 1 6 u 16T πd 754 m u1 + u 490 8
Proračun prostih torzionih opruga m 490 d 0 H 60 > 58 h 9
Proračun prostih torzionih opruga Statička provera maksimalnog napona: max u 754 < 100 udoz I p G 4 d π 795 78500 4 Maksimalni ugao deformacije: ψ T l a o max 0.84rad IpG 0