жесткость - численно равна . которую надо приложить к упруго деформируемому образцу.чтобы вызвать его единичную деформацию прочитали а теперь скажите плиз - сила приложенная к десяти виткам такая же как и к пяти одной и той же пружины для одинакового сжатия{ДЕФОРМАЦИИ}
Сила приложенная к кружине всегда одинакова(вес авто). А вот сила, которой пружина противодействует(3-й закон Ньютона никто не отменял) уже отлична от той, что у необрезанной. Как было подмеченно выше, статичная нагрузка на пружину больше(т.к. меньшее количество металла испытывает воздействие той же по величине силы), т.к. любое деформируемое тело оказывает противодействие F=k*x (закон Гука), и в даже случае линейной(непрогрессивной) характеристики напряжение в укороченном металле будет гораздо выше, чем в неукороченном. В итоге мы получим большую силу противодействия(F=k*x), но т.к. сила у нас одна и таже, неизменна(вес авто), и какой-либо член уравнения должен привести к баллансу, то в итоге мы и получим меньшее X(смещение).
В дополнение вот:
Самый простой способ понизить дорожный просвет – укоротить, обрезав один или несколько витков, стандартную пружину. Многие делают это не задумываясь о последствиях. Возникает вопрос, что мы получим в результате? Как повлияет обрезанные витки на упруго–деформативные свойства пружины?
Жесткость пружины обратно пропорционально количество активных витков:
С=F/S=(G*d4)/(8*n*D3); Нмм/?
Где:
G – модуль сдвига, для горячекатанных пружин: 78500 Н/мм2, для холоднокатанных 81400 Н/мм2;
d – диаметр прутка, мм;
n – количество активных витков;
D – средний диаметр прутка, мм;
Просчитаем уменьшение рабочих витков на 1, 2 для задней подвески, для сравнения рассчитаем для стандартной подвески.
Жесткость стандартной пружины: С0=(78500*12,34)/(8*8*102,73)=25,917 Нмм/?
Жесткость обрезанной пружины: С1=(78500*12,34)/(8*7*102,73)=29,620 Нмм/?
Жесткость обрезанной пружины: С2=(78500*12,34)/(8*6*102,73)=34,557 Нмм/?
Как будет влиять изменение количества витков на деформацию пружины?
?=(4*Р*R3*n)/(G*r4); [мм]
Где:
? – деформация пружины, мм
Р – внешняя сила, Н
G – модуль сдвига, для горячекатанных пружин: 78500 Н/мм2, для холоднокатанных 81400 Н/мм2;
r – радиус прутка, мм;
n – количество витков;
R – радиус винтовой оси пружины, мм;
Сделаем расчет также для задней подвески автомобиля:
Деформация стандартной пружины от нагрузки 295*9,81=2893,95 Н (стандартная нагрузка)
?0=(4*2893,95*51,353*10)/(78500*6,154)=139,573 мм
Деформация пружины обрезанной на 1 виток:
?1=(4*2893,95*51,353*9)/(78500*6,154)=125,616 мм
Деформация пружины обрезанной на 2 витка:
?2=(4*2893,95*51,353*/(78500*6,154)=111,659 мм
В каких пределах у нас окажется дорожный просвет? В случае обрезания витков у нас меняется не только деформация пружины но и ее длина. При укорачивании на 1 виток длина уменьшится на шаг витка – 48,22 мм, на два витка – соответственно на два шага витка – 96,44 мм.
Итак при такой нагрузке и свободной длине пружины 434 мм мы получим общую длину пружины:
Для стандартной пружины – 294,427 мм
Для обрезанной на один виток – 260,164 мм
Для обрезанной на два витка – 225,901 мм
Получено, что изменяя количество активных витков, жесткость системы увеличивается тем более, чем больше удалено витков. Итак укоротив пружину на два витка мы увеличим ее жесткость на 33% и уменьшим ее длину под нагрузкой на 13% по отношению к стандартной.
