ЗАДАЧА № 15

Клапанная пружина имеет размеры: средний диаметр вит­ка — D, диаметр проволоки пружины — d (рис. 25). Сила, сжимающая пружину при закрытии клапана, — Р_min: сила, сжимающая пружину в момент полного открытия клапана, — Р_max Материал проволоки пружины — хромованадиевая сталь, имеющая следующие механические характеристи­ки: предел текучести — τ_T, предел выносливости при сим­метричном цикле — τ_-1, предел выносливости при отнулевом (пульсирующем) цикле — τ₀.

Пружина имеет эффективный коэффициент концентрации напряжений k_τ „ коэффициент влияния качества обработки поверхности β и масштабный коэффициент ε_τ.

Требуется:.

1. Определить максимальное τ_max и минимальное τ_min напряжения в проволоке пружины и вычислить коэффициента симметрии цикла R.

2. Найти среднее τ_m и амплитудное τ_d напряжения цикла.

3. Построить в масштабе схематизированную диаграмму предельных амплитуд (в осях τ_а, τ_m), используя механиче­ские характеристики стали τ_-1, τ₀и τ_m.

4. Вычислить коэффициент запаса прочности и сравнить его с коэффициентом, полученным по диаграмме предель­ных амплитуд (графически).

Исходные данные взять из табл. 18.

Таблица 18