6.2. Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с установкой. Начертить схему. Получить у преподавателя пружину и произвести штангенциркулем замеры ее параметров: D – наружный диаметр, мм; d – диаметр проволоки, мм.

2. Подсчитать средний диаметр пружины по формуле (6.2).

3. Подсчитать число рабочих витков n_в.

4. Произвести тарировку индикатора: установить стрелку индикатора в нулевое положение, вращая кольцо; с нижней траверсы снять ступенчатую опору и последовательно установить на траверсу грузы весом 1 – 5 кг, т. е. 9,81; 19,62; 29,43; 39,24; 49,05 Н; сверху на них положить ступенчатую опору, так как ее вес должен входить в общий.

5. Зафиксировать отклонение стрелки индикатора при нагружениях и определить цену деления индикатора а. Для этого необходимо найти среднее значение а:

, (6.4)

где F₁ – F₅ – нагрузка на траверсу, Н;

k₁ – k₅ – показания индикатора, дел.

Вычисленную цену деления индикатора а можно использовать для пружин растяжения и сжатия.

7. При испытании пружины растяжения следует подвесить ее на крючки. Для этого втулку 7 вращением рукоятки 3 против часовой стрелки поднять вверх и переместить кронштейн 9 так, чтобы можно было подвесить пружину, не вызывая деформации. Кронштейн зафиксировать винтом 10.

8. При испытании пружины сжатия кронштейн установить в нижней части втулки 7.

9. Перед началом испытаний пружина слегка растягивается и поджимается для надежного контакта с крючками или опорами, при этом на индикаторе должно быть три – пять малых делений.

10. Шкала устанавливается на ноль (n₁ = 0), а по линейке и нониусу снимается показание L₁, которое будет являться началом последующих отсчетов при определении деформации пружин (табл. 6.1).

Т а б л и ц а 6.1

Таблица результатов деформации пружин

Тип пружи-ны	Номер отсчета	Пока- зания индикатора	Действующая сила F, Н	Отсчеты по линейке, мм	Деформация
					формула для вычисления	резуль-тат, мм
	1 2 3 4 5 6 7	n1 = 0 n2 = 3 n3 = 6 n4 = 9 n5 = 12 n6 = 15 n7 = 18	0	L1 = L2 = L3 = L4 = L5 = L6 = L7 =	f1 = L1 – L1 f2 = L1 – L2 f3 = L1 – L3 f4 = L1 – L4 f5 = L1 – L5 f6 = L1 – L6 f7 = L1 – L7	0

11. Медленным плавным вращением рукоятки 3 по часовой стрелке вызывают деформацию пружины, периодически делая остановки и снимая показания по шкале индикатора (n₂, n₃,…,n₇, делений) и линейке с нониусом (L₂, L₃,…,L₇, мм). Снимать показания рекомендуется через три малых деления шкалы индикатора. По этим показаниям определяются силы, действующие на пружину, Н:

, (6.5)

и деформации, соответствующие этим силам. Результаты вносятся в табл. 6.1.

При нагружении пружины растяжения показания на индикаторе не должны превышать 60 – 65 делений, а сжатия – 90.

12. Построить график зависимости деформации пружины от приложенных усилий. Так как пружины работают в области упругих деформаций, то указанная зависимость должна выражаться прямой линией, поэтому по точкам на графике следует провести усредненную прямую через начало координат.

13. По формуле (6.4) при значении силы 10 Н определить для исследуемой пружины расчетное значение деформации и сравнить с ее опытным значением на графике (тоже при F = 10 Н).

14. Определить жесткость пружины по формуле, Н/мм:

, (6.6)

(теоретическое и опытное значения).

15. Составить отчет о ходе выполнения работы.

16. Выводы по проделанной работе.