• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Sprężyna

    Przeczytaj także...
    Płaskownik - pręt metalowy o przekroju prostokątnym. Może byc ciągniony, walcowany lub cięty z blachy. Używany w konstrukcjach mechanicznych i w budownictwie.Współczynnik sprężystości – stała określająca wielkość odkształcenia w odpowiedzi na siły działające na ciała sprężyste. Współczynnik sprężystości nie jest pojęciem jednoznacznym i jest używany w różnych kontekstach jako:
    Resor – element resorujący, który najczęściej ma postać sprężyny wielopłytkowej utworzonej z płaskowników stalowych, zwanych piórami.
    Sprężyna naciskowa
    Sprężyny tapicerskie
    13-04-05-Skoda Museum Mladá Boleslav by RalfR-009.jpg

    Sprężynaelement sprężysty używany w budowie maszyn, głównie jako łącznik w połączeniach sprężystych.

    Historia[]

    Zasadę sprężyny wykorzystano już kilkanaście tysięcy lat temu w łuku, w którym występuje nagłe wyładowanie się nagromadzonej energii mechanicznej, a także w niektórych pułapkach na zwierzęta (w postaci silnie napiętych prętów drewnianych). W okresie rzymskim do miotania pocisków podczas walk na morzu wykorzystywano sprężystość odgiętych desek (przykład sprężyny płaskiej). Ok. 1485 roku projekt Leonarda da Vinci przewidywał, aby kuszę-gigant, używaną dawniej do walk oblężniczych, zaopatrzyć w łuk z płaskowników metalowych (rodzaj resoru piórowego). Wypada wspomnieć również o miniaturowej kuszy ze stali, wynalazku hiszpańskich Maurów z XV w. Kuszę taką łatwo było ukryć nawet w rękawie. Ok. 1500 sprężyna występuje w nowej, ważnej postaci – sprężyny spiralnej, która zaczęła odgrywać rolę źródła energii w zegarach. W 1616 Veranzio Fausto, autor książki o maszynach, podaje rysunek powozu na resorach. Po 50 latach resory ze stali na pewno już były używane. Sprężyna śrubowa rozwinęła się prawdopodobnie ze spiralnej. Istniała już pod koniec XVIII w. Około 1800 J. Bramah zbudował maszynę do nawijania tego rodzaju sprężyn. Sprężyny tapicerskie natomiast wynaleziono w 1826 w Anglii.

    Kusza – broń miotająca neurobalistyczna (wykorzystująca energię sprężystości) podobna do łuku. Zasadnicza różnica w użyciu polega na możliwości wstrzymania się ze strzałem przez dowolnie długi czas po naciągnięciu cięciwy. Cięciwę naciąga się ręcznie, korbą lub lewarem, a dopiero potem strzela, naciskając spust.Sprężyna zaworowa – sprężysty element układu rozrządu który ma za zadanie zamknięcie zaworu oraz utrzymanie go w stanie zamkniętym.

    Innym zastosowaniem sprężyny jest akumulacja energii mechanicznej, na przykład w napędzie tradycyjnych mechanizmów zegarowych. Sprężyny używane są też do amortyzowania uderzeń (np. zderzak kolejowy, resor) oraz do pomiaru siły (siłomierze).

    Charakterystyka[]

    Przykłady charakterystyki sprężyn:
    1 – progresywna, 2 – liniowa,
    3 – degresywna, 4 – z napięciem wstępnym,
    5 – łamana progesywna
    Sprężyna – zabawka

    Charakterystyka sprężyny to podana w postaci graficznej zależność siły wywieranej na nią (lub momentu) od jej ugięcia (kąta obrotu). Charakterystykę sprężyn można podzielić na cztery grupy:

    Mechanizm – zespół współpracujących ze sobą części składowych maszyny lub przyrządu spełniających określone zadanie, jak np. przenoszenie ruchu, sił, sygnałów.Energia mechaniczna — suma energii kinetycznej i potencjalnej. Jest postacią energii związaną z ruchem i położeniem obiektu fizycznego (układ punktów materialnych, ośrodka ciągłego itp.) względem pewnego układu odniesienia.
  • progresywna (stożkowa)
  • łamana
  • liniowa
  • degresywna
  • W najprostszym przypadku dla sprężyn zakłada się liniową zależność siły sprężystości F od wychylenia sprężyny z położenia równowagi x:

    gdzie: k jest współczynnikiem sprężystości (stałą sprężyny), określającym przyrost siły sprężyny wraz z jej ugięciem.

    Wówczas energia zgromadzona w odkształconej sprężynie wynosi:

    Zginanie – w wytrzymałości materiałów stan deformacji, przy którym prosty w stanie niezdeformowanym pręt, po deformacji jest zakrzywiony (wykazuje różną od zera krzywiznę).Sprężyna dociskowa służy do dociskania części (najczęściej w sprzęgłach). Sprężyny dociskowe rozmieszczone obwodowo to z reguły sprężyny śrubowe. Natomiast na sprężyny dociskowe centralne stosuje się sprężyny talerzowe lub śrubowe stożkowe.

    Klasyfikacja sprężyn[]

    Ze względu na sposób obciążenia sprężyny można podzielić na:

    Stal – stop żelaza z węglem, plastycznie obrobiony i obrabialny cieplnie, o zawartości węgla nieprzekraczającej 2,10%, co odpowiada granicznej rozpuszczalności węgla w żelazie (dla stali stopowych zawartość węgla może być dużo wyższa). Węgiel w stali najczęściej występuje w postaci perlitu płytkowego. Niekiedy jednak, szczególnie przy większych zawartościach węgla, cementyt występuje w postaci kulkowej w otoczeniu ziaren ferrytu.Resor – element resorujący, który najczęściej ma postać sprężyny wielopłytkowej utworzonej z płaskowników stalowych, zwanych piórami.
  • ściskane
  • rozciągane
  • skręcane
  • zginane
  • Rodzaje sprężyn:

  • sprężyna śrubowa
  • sprężyna naciskowa
  • sprężyna naciągowa
  • sprężyna płaska
  • sprężyna wielokrotna
  • sprężyna spiralna
  • sprężyna krążkowa
  • sprężyna pierścieniowa
  • sprężyna zaworowa
  • sprężyna dociskowa

  • Sprężyna krążkowa (talerzowa) ma kształt stożka ściętego z otworem w środku, wytłoczonego z blachy sprężynowej. Sprężynę krążkową może stanowić jeden krążek lub ich pakiet.Sprężyna śrubowa– rodzaj sprężyny wykonanej z drutu okrągłego, kwadratowego lub prostokątnego ukształtowanego w formie linii śrubowej. W zależności od kierunku nawinięcia sprężyny dzieli się na prawo- lub lewoskrętne, przy czym skok zwojów sprężyny może być stały lub zmienny.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Podstawy konstrukcji maszyn, w skrócie PKM - dziedzina wiedzy wchodząca w skład inżynierii mechanicznej, obejmująca projektowanie i dobór typowych elementów mechanizmów i maszyn.
    Sprężystość – właściwość fizyczna ciał odzyskiwania pierwotnego kształtu i wymiarów po usunięciu sił zewnętrznych wywołujących zniekształcenie – czyli zmianie tensora naprężeń towarzyszy zmiana tensora odkształceń i odwrotnie, przy czym zmiany te są w pełni odwracalne. Istotną cechą sprężystości jest zachowanie energii.
    Zderzak (nazwa archaiczna: bufor) – urządzenie stosowane w kolejnictwie, przeznaczone do łagodzenia sił nacisku i uderzeń oraz utrzymywania sprzęgniętych wagonów w odpowiedniej odległości.
    Sprężyna pierścieniowa składa się z pierścieni wewnętrznych (ściskanych) oraz zewnętrznych (rozciąganych) o stożkowych szlifowanych powierzchniach styku. Kąt stożka, ze wzglądu na samohamowność, musi być większy od kąta tarcia i wynosi zwykle kilkanaście stopni.
    Łuk – jedna z najstarszych broni miotających, znana ludzkości od co najmniej 35 tys. lat. Pierwsze urządzenie w dziejach człowieka służące do magazynowania energii kinetycznej.
    Skręcanie - w wytrzymałości materiałów stan obciążenia materiału, w którym na materiał działa moment, nazwany momentem skręcającym, działający w płaszczyźnie przekroju poprzecznego materiału. Powoduje on występowanie naprężeń ścinających w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny działania momentu. Skręcanie występuje w prętach, którymi najczęściej są wały. Wyróżniamy 2 podstawowe przypadki skręcania:
    Sprężyna spiralna - sprężyna wykonana z cienkiej taśmy stalowej obciążana momentem skręcającym, wywołującym w taśmie naprężenia zginające. W zależności od długości taśmy można osiągnąć różne kąty skrętu.

    Reklama