Determinarea experimentala a caracteristicii si rigidatii arcurilor

DETERMINAREA EXPERIMENTALA A CARACTERISTICII SI RIGIDATII ARCURILOR

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.

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. 1). Raportul dintre forta F si sageata f este rigiditatea arcului

sau

iar in cazul solicitarii la torsiune

(4)

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

In general, rigiditatea arcului este diferita la incarcare fata de descarcare, datorita fenomenului de histerezis (fig. 2).

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

La legarea in paralel rigiditatea totala este (fig. 3)

iar la legarea in serie (fig. 4)

(5)

In tabelul 1 se dau cateva tipuri de arcuri, mai des utilizate cu caracteristica lor si relatiile de calcul al sagetii si a rezistentei.

Utilajul si aparatura utilizata

Pentru efectuarea lucrarii se foloseste standul hidraulic pentru incercat arcuri (fig. 5), format dintr-un stativ 1, pe care se gaseste motorul hidraulic rectiliniu, 2, ce permite obtinerea diferitelor forte necesare incercarii arcurilor. Motorul hidraulic este alimentat cu ulei sub presiune, de la pompa 3 actionata de motorul electric 4, ce aspira uleiul din rezervorul 5 si-l trimite la motorul hidraulic prin filtrul 6 si distribuitorul 7. De la motorul hidraulic se intoarce prin regulatorul de debit 8, la rezervor. Regulatorul de debit asigura viteza de deplasare dorita a pistonului motorului hidraulic. Presiunea se asigura prin supapa maximala 9, si se citeste la manometrele 10, 11 si 12,

Analiza: Specificatie tehnica - fitinguri canalizare sudate din pvc Document online: Constructii sigure la cutremure - antecalculare statica a caselor din manta din beton pentru zonele seismice

Fig.5,b

Diametrul pistonului este  

Diamentrul tijei pistonului este de

Schema hidraulica a standului este redata in figura 5, a. Conform schemei, forta cu care actioneaza pistonul asupra arcului este:

(6)

unde

si

Pentru masurarea deformatiei arcului se utilizeaza o rigla gradata si un indicator. Precizia de masurare este de 0,5mm.

Desfasurarea lucrarii

In vederea desfasurarii lucrarii se verifica standul daca are toate legaturile facute. Se deschide supapa maximala si regulatorul de debit. Se aseaza arcul in dispozitivul de prindere si se porneste motorul de actionare. Se cupleaza electromagnetul de comanda a sertarului hidraulic pentru sensul dorit de deplasare a pistonului. Se apropie pistonul de arc prin cresterea presiunii se se marcheaza pozitia initiala (liniara sau unghiulara).

ATENTIE Se va avea in vedere o crestere foarte lenta a presiunii pentru ca apropierea pistonului de arc sa se faca foarte lin. De mentionat ca presiunea trebuie sa fie doar atat ca forta ce apare sa fie cu ceva mai mare ca forta de frecare.

Se inchide in continuare supapa maximala si se observa o deplasare a pistonului. Se citeste presiunea de pe manometrele 10,11,12 si 13 si sageata sau unghiul. Se mareste din nou presiunea si se citesc din nou rezultatele. Se repeta operatia pana la valoarea maxima a fortei sau momentului admisibil pentru arcul experimentat.

Rezultatele se trec in tabelul 2.

Se traseaza diagramele si , fig.6.

Se calculeaza eforturile care apar in arcuri.

Se trag concluzii privind caracteristica, rigiditatea si comportarea arcurilor experimentate.