Determinarea experimentală a caracteristicii și rigidității arcurilor

DETERMINAREA EXPERIMENTALA A CARACTERISTICII SI RIGIDATII ARCURILOR

13.1 Scopul lucrarii

Scopul lucrarii este de a familiariza pe stundeti cu diferite tipuri de arcuri si de a determina experimental, pe stand caracteristica de rigiditate a diferitelor tipuri de arcuri, precum si rigiditatea acestora.

13.2 Consideratii teoretice

Arcurile sunt elemente de masini ce realizeaza o legatura elastica dupa o caracteristica data.

Arcurile sunt de diferite tipuri si forme constructive, fiind clasificate conform STAS 6916-78, dupa diferite criterii:

I. Dupa solicitare

- arcuri de compresiune;

- arcuri de tractiune;

- arcuri de torsiune;

- arcuri de incovoiere.

II. Dupa forma lor constructiva:

- arcuri in foi;

- arcuri elicoidale;

- arcuri disc;

- arcuri inelare;

- arcuri spriale plane;

- arcuri bare de torsiune;

- arcuri speciale.

III. Dupa sectiunea semifabricatului

- arcuri cu sectiune rotunda;

- arcuri cu sectiune dreptunghiulara;

- arcuri cu sectiune patrata;

- arcuri cu sectiune profilata.

IV. Dupa material

- arcuri din otel;

- arcuri din materiale neferoase;

- arcuri din materiale nemetalice.

V. Dupa rigiditate

- arcuri cu rigiditate constanta;

- arcuri cu rigiditate variabila.

Curba ce reprezinta variatia sagetii in functie de forta (sarcina) se numeste caracteristica arcului (fig. 13.1). Raportul dintre forta F si sageata f este rigiditatea arcului

sau

iar in cazul solicitarii la torsiune

. (13.4)

Rigiditatea arcului poate fi progresiva sau crescatoare (curba 1 din fugura 13.1), constanta (curba 2 din figura 13.1) si descrescatoare (curba 3 din figura 13.1).

In general, rigiditatea arcului este diferita la incarcare fata de descarcare, datorita fenomenului de histerezis (fig. 13.2).

La legarea mai multor arcuri in paralel sau in serie, rigiditatea lor se modifica astfel:

La legarea in paralel rigiditatea totala este (fig. 13.3)

,

iar la legarea in serie (fig. 13.4)

. (13.5)

In tabelul 13.1 se dau cateva tipuri de arcuri, mai des utilizate cu caracteristica lor si relatiile de calcul al sagetii si a rezistentei.