ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет многожильных пружин сжатия, свитых из тросов, не имеющих центральной жилы из "Расчёт упругих элементов машин и приборов (БР) " Приступая к разработке теории расчета многожильных пружин сжатия, необходимо прежде всего разработать теорию кручения многожильных тросов. [c.149] Во избежание расслаивания троса на отдельные составляющие жилы необходимо, чтобы внешняя пара Ш, закручивающая трос, затягивала его, т. е. действовала в направлении хода свивки. [c.150] Как уже отмечалось, в момент снятия тросов и пружин с навивального станка плотное прилегание одной из жил к другой вследствие отдачи нарушается, поэтому на первом этапе последующего прямого закручивания тросов при работе их в многожильных пружинах сжатия составляющие жилы практически деформируются независимо одна от другой. На этом этапе нагружения каждая жила ведет себя как самостоятельная винтовая пружина кручения. [c.150] Лишь при определенной нагрузке жилы вновь стягиваются в один плотный жгут и вступают во взаимодействие, вследствие чего жесткость пружины возрастает и характеристика пружины получает излом (рис,. 5.5). [c.150] Однако практика показывает, что в большинстве случаев при обычно используемых тросах с углами свивки 20° 6 с 30° силы превышают нагрузки Рпред которые сжимают пружины сжатия, имеющие, как правило, угол подъема витков а 12° до соприкосновения витков, т. е. жилы на всем рабочем участке многожильной пружины сжатия деформируются практически независимо одна от другой, и характеристика пружины имеет вид, представленный на рис. 5.5 штриховой линией. [c.150] Расчет на прочность может быть выполнен, например, по теории наибольших касательных напряжений. При учете кривизны жил следует пользоваться формулами (4.45) и (4.46). [c.151] Установлено, что при учете поперечной силы Q расчетные напряжения в опасных точках витков возрастают примерно на 15% на величину осадки А, поперечная сила практически не влияет. [c.151] В поперечных сечениях жил, поэтому сохраняется благоприятное поле остаточных напряжений, то, строго говоря, расчет этих пружин по номинальным напряжениям, о которых шла речь, является условным. [c.152] Значения коэффициента х приведены на рис. 5.7, там же даны значения коэффициентов а и р в зависимости от угла свивки S. [c.152] Неравномерность шага навивки, допуск на диаметр проволоки, периодические колебания силы натяжения троса и т. д. приводят к искажению винтообразной формы жил, что накладывает на жилы добавочные связи последние стесняют их отдачу, вследствие чего сохраняются в большем количестве точечные контакты между жилами. [c.152] У многожильных пружин вопрос об отдаче жил осложняется в еще большей степени. [c.152] Большое число различных факторов, влияющих на плотность троса, образующего витки многожильных пружин, в значительной мере осложняет вопрос определения места положения точки излома К на характеристике пружины (см. рис. 5.5). [c.153] Практически установлено, что при малых углах свивки плотность троса меньше и точка излома характеристики К удаляется от начала координат. [c.153] У тросов, свитых из тонкой проволоки, излом характеристики также располагается несколько дальше от начала координат, чем у тросов из проволоки большего диаметра. [c.153] Расчет многожильных пружин сжатия после возникновения плотного контакта между жилами. Учитывая, что при нагружении пружины трос, из которого она свита, ведет себя до вступления жил во взаимодействие и после возникновения контактных сил, как уже отмечалось, различно, необходимо строго разграничивать указанные два этапа нагружения. [c.153] Поперечной силой Q по-прежнему пренебрегаем. [c.153] Затем внток дополнительно нагружается как единое целое моментом ЗL) д. Этот момент определяет дальнейшую деформацию жил, силы их взаимодействия и дополнительно возникающие в поперечных сечениях каждой из жил внутренние силовые факторы. Интенсивность q сил взаимодействия по всей длине винтовых линий контакта постоянна Эти силы направлены по бинормали в каждой точке соприкосновения винтовых линий жил соответственно. . [c.154] Допустим, что трос, образующий виток цравой свивки, жилы которого уже находятся в плотном контакте, нагружен дополнительным моментом, создающим прямое закручивание (т. е. затягивающим трос). Рассечем виток плоскостями, каждая из которых нормальна оси одной из составляющих сил. Все эти сечения проведены при каком-либо определенном значении параметра s (длину жил S отсчитывают от начального сечения, принятого за нулевое). [c.154] Внешний момент, закручивающий трос, совершенно одинаково воспринимается каждой из п жил, симметрично расположенных относительно оси троса, независимо от места вдоль оси троса, т. е. независимо от параметра s. Выразим теперь закручивающий момент ЗЙд через составляющие внутренних силовых факторов Рд и УИд в поперечных сечениях жил троса, образующих виток. [c.154] При этом можно еще учесть контактные силы, возникающие по винтовым линиям касания, с образующим цилиндром радиуса Ro на участках длиной е, освободившихся при отбрасывании отсекаемой части витка в областях, прилегающих к проведенным сечениям (рис. 5.8, б) [13, гл. 4]. Однако при углах свивки 6 С 30°, которые обычно и избирают на практике, контактными силами на этих малых участках е можно пренебречь. [c.154] Вернуться к основной статье