arcuri
DESCRIPTION
orgame de masini TCM an 2TRANSCRIPT
-
ARCURI
-
DefiniieArcul = organ de main care datorit formei i materialului elastic, prin deformarea lui elastic, transform lucrul mecanic n energie potenial i este capabil s retransforme (integral sau parial) energia potenial acumulat n lucru mecanic.
-
Utilizare = n CM i aparateAmortizoare de ocuriElemente de acionarePentru exercitarea unor fore de apsare (ambreiaje, supape etc)Pentru msurarea forelor (dinamometre)Pentru limitarea forelor (cuplaje de siguran)
-
Clasificarea arcurilorDup forma constructivn foiElicoidaleDiscInelareSpirale planeBar de torsiuneSpeciale
-
Dup direcia i sensul forei exterioareDe compresiuneDe traciuneDe torsiuneDe ncovoiereDup forma seciunii semifabricatuluiRotundDreptunghiularPtratProfilatDup materialDin oelMateriale neferoaseMateriale nemetalice
-
Dup rolul funcionalDe amortizareDe acumulare de energieDe exercitare a foreiDe reglareDe msurareDup rigiditateCu rigiditate constantCu rigiditate variabil
-
TIPURI DE
ARCURI
-
materialeCondiii generale de material i de tehnologieRezistent ridicat la rupereLimit ridicat de elasticitateRezilien i rezistent ridicat la obosealConditii suplimentare - la unele construciiRezistent la coroziuneDilatare termic redusLipsa proprietilor magneticeMeninerea proprietilor mecanice la temperaturi diferite
-
Oeluri carbon de calitate i oeluri aliateBronz, alam, aliaje cupru-nichelCauciuc, plut, mase plastice
-
Caracteristica arcurilorDefiniie:Caracteristica arcului = curba care reprezint dependena dintre sarcina ce acioneaz asupra arcului (fora, moment) i deformaia elastic pe care o produce (sgeata, unghi). Caracteristica este imaginea grafic a rigiditii arcului.
-
d
-
Caracteristica curb (rigiditate variabil), la arcurile care lucreaz cu frecri interne (arcurile de cauciuc), cu frecri ntre elementele arcului sau la arcurile care-i modific anumite dimensiuni n timpul serviciului.Caracteristica dreapta la arcurile fr frecri sau fr modificri ale dimensiunilor n timpul serviciului.
-
La aceste arcuri exist proporionalitate ntre fore i deformaii
Unde C = rigiditatea arculuiLucrul mecanic elementar nmagazinat este
-
Suprafaa dintre caracteristica arcului i abscisa reprezint lucrul mecanic total, nmagazinat prin deformaia arcului:
Analog la arcurile solicitate de moment:
-
La arcurile cu rigiditate variabil (corespunztoare unei caracteristice curbe, progresiv sau degresiv):
La arcurile compuse din elemente ntre care exist frecri (foi multiple, inelare), caracteristica de ncrcare a arcului difer de caracteristica de descrcare a lui, la ncrcare trebuie nvins, n primul rnd frecarea dintre elementele componente i numai ulterior fora provoac deformaia lor.
-
Aria OIAC - lucrul mecanic nmagazinat la ncrcare (L)Aria OBC lucrul mecanic redat la descrcare (L)Punctul I = punctul n care ncepe s se deformeze arcul (deci IA se plaseaz deasupra caracteristicii teoretice)Punctul B = punctul n care arcul ncepe s revin la forma iniial, la descrcare, n primul moment frecare se opune revenirii arcului, fora scade de la A la B, fr ca sgeata s se modifice.F=BC fora de destindere (de repulsie)
-
Arcuri cu solicitri principale la ncovoireArcuri lamelareSingura lamel a acestor arcuri, de obicei ncastrat la un capt i sub aciunea sarcinii exterioare F la captul liber, poate avea proiecia dreptunghiular, triunghiular, trapezoidal etc, iar nlimea lamelei poate fi constant sau variabil.
In continuare, calculul se va face numai pentru arcul lamelar dreptunghiular, si cuprinde:Calculul de rezistenDeterminarea deformaiilorLucrul mecanic de deformaie
-
Efortul unitar al lamelei de arc, ntr-o seciune la distana x fa de locul de ncastrare este:
pentru x = 0, rezult:
i pentru x=l,
-
Fora maxima suportat de arc:
Sgeata la captul liber este:
3
-
Lucrul mecanic inmagazinat: fmax
K=1/18 - este coeficientul de utilizare volumetric i el indic gradul de utilizare al materialului din punct de vedere al acumulrii lucrului mecanic de deformaie.
=FVolumul arcului
-
Arcul bara de torsiunedRlFRl
-
Arcurile bar de torsiune sunt formate din bare drepte solicitate la torsiune, de momente aplicate la capete. Calculul se face pentru arcul cu seciune circular:
rezult
-
Deformaia unghiular este:
Caracteristica arcului este liniar deci lucrul mecanic nmagazinat se determin cu relaia:
-
Valoarea coeficientului de utilizare volumetric k=1/4, reprezint cea mai mare valoare care se poate obine n cazul arcurilor metalice
-
ARCURIELICOIDALE
-
DefiniieArcurile elicoidale sunt arcuri care se obin prin nfurarea srmei de o seciune oarecare (circular, dreptunghiular) dup o elice, pe o suprafa directoare (con, cilindru, etc)
-
Calculul arcului elicoidal cilindric se face asimilndu-l cu un arc bar de torsiune ncastrat la un capt i liber la cellalt, avnd lungimea egal cu lungimea srmei desfurate a arcului elicoidal Tensiunea din srm este:
-
Datorit curburii srmei, efortul unitar este mai mare, valoarea maxim apare la partea inferioar a srmei
unde k este un coeficient de formDac se noteaz cu
Atunci
i = raport de nfurare.
-
Dimensionare se face cu relatia:
-
Sgeata arcului este:
n este numrul de spire active ale arcului.
-
Lucrul mecanic se determin cu relaia:
V = este volumul arcului;k coeficientul de utilizare volumetric.
Calculul se face la fel pentru arcurile de compresiune sau cele de traciune.
*