Как найти коэффициент жёсткости пружины, используя формулу для расчёта

Все пружины, выпускаемые изготовителем, маркируются разными цветами. Маркировка пружин по цвету в магазине необходима для наглядного определения жесткости…

Сила упругости и закон Гука

Для начала определим основные термины, которые будут использоваться в данной статье. Известно, если воздействовать на тело извне, оно либо приобретет ускорение, либо деформируется. Деформация — это изменение размеров или формы тела под влиянием внешних сил. Если объект полностью восстанавливается после прекращения нагрузки, то такая деформация считается упругой; если же тело остается в измененном состоянии (например, согнутом, растянутом, сжатым и т. д. ), то деформация пластическая.

Примерами пластических деформаций являются:

• лепка из глины;
• погнутая алюминиевая ложка.

В свою очередь, упругими деформациями будут считаться:

• резинка (можно растянуть ее, после чего она вернется в исходное состояние);
• пружина (после сжатия снова распрямляется).

В результате упругой деформации тела (в частности, пружины) в нем возникает сила упругости, равная по модулю приложенной силе, но направленная в противоположную сторону. Сила упругости для пружины будет пропорциональна ее удлинению. Математически это можно записать таким образом:

F = — k·x;

где F — сила упругости, x — расстояние, на которое изменилась длина тела в результате растяжения, k — необходимый для нас коэффициент жесткости. Указанная выше формула также является частным случаем закона Гука для тонкого растяжимого стержня. В общей форме этот закон формулируется так: «Деформация, возникшая в упругом теле, будет пропорциональна силе, которая приложена к данному телу». Он справедлив только в тех случаях, когда речь идет о малых деформациях (растяжение или сжатие намного меньше длины исходного тела).

Источник: http://liveposts.ru/articles/education-articles/fizika/kak-najti-koeffitsient-zhyostkosti-pruzhiny-formula-opredelenie

Цветовая маркировка пружин по жесткости для ВАЗ

Марка машины (Передние пружины)	Цвет пружины	Класс А	Класс В
ВАЗ 2101	Черный	Зеленый	Желтый
ВАЗ 2101 пер. шаг	Синий металлик	Зеленый	Желтый
ВАЗ 2108	Черный	Зеленый	Желтый
ВАЗ 2110	Черный	Зеленый	Желтый
ВАЗ 2108 пер. шаг	Синий металлик	Зеленый	Желтый
ВАЗ 2121	Черный	Без маркировки	Белый
ВАЗ 1111	Черный	Зеленый	Белый
ВАЗ 2112	Черный	Без маркировки	Белый
ВАЗ 2123	Черный	Без маркировки	Белый
Задние пружины		Класс А	Класс В
ВАЗ 2101	Белый	Зеленый	Желтый
ВАЗ 2101 пер. шаг	Голубой металлик	Зеленый	Желтый
ВАЗ 2102	Белый	Синий	Красный
ВАЗ 2102 пер. шаг	Голубой металлик	Зеленый	Желтый
ВАЗ 2108	Белый	Зеленый	Желтый
ВАЗ 2108 пер. шаг	Голубой металлик	Зеленый	Желтый
ВАЗ 21099	Белый	Синий	Красный
ВАЗ 2121	Белый	Черный	Без маркировки
ВАЗ 2121 пер. шаг	Голубой металлик	Зеленый	Желтый
ВАЗ 2110	Белый	Черный	Без маркировки
ВАЗ 2110 пер. шаг	Голубой металлик	Зеленый	Желтый
ВАЗ 2123	Белый	Черный	Без маркировки
ВАЗ 2111	Белый	Голубой	Оранжевый
ВАЗ 1111	Белый	Зеленый	Без маркировки

Источник: http://amastercar.ru/articles/suspension_of_car_7.shtml

Классификация

Различают несколько видов пружин:

• Стандартные. Как правило, устанавливаются на заводе изготовителе транспортного средства, и обеспечивают его эксплуатацию в условиях паспортных параметров нагрузки.
• Усиленные. Отличаются большей жесткостью и улучшают эксплуатационные характеристики транспортного средства во время движения по проселочным дорогам, или при транспортировании прицепа.
• Повышающие. Способствуют увеличению клиренса и грузоподъемности.
• Понижающие. Уменьшают клиренс и снижают высоту центра тяжести. Устанавливаются любителями динамического стиля вождения.

Все они, независимо от того, к какому виду относятся, имеют специфические особенности при изготовлении.

Источник: http://znanieavto.ru/hodovaya/markirovka-pruzhin-po-cvetu.html

Особенности изготовления

Производство данного элемента подвески, является одним из сложнейших процессов в ходе изготовления деталей и узлов, входящих в состав автомобиля. Этот процесс характеризуется большим количеством сложных технологических операций, многие из которых очень плохо поддаются контролю. Поэтому добиться идентичности всех необходимых параметров, при серийном или массовом производстве практически невозможно. В связи с этим на предприятиях-изготовителях, вынуждены проводить сравнительный анализ и осуществлять цветовую маркировку пружин с идентичными характеристиками.

Источник: http://znanieavto.ru/hodovaya/markirovka-pruzhin-po-cvetu.html

Расчет жесткости системы

Встречаются более сложные задачи, в которых необходим расчет общей жесткости. В таких заданиях пружины соединены последовательно или параллельно.

Последовательное соединение системы пружин

При последовательном соединении общая жесткость системы уменьшается. Формула для расчета коэффициента упругости будет иметь следующий вид:

1/k = 1/k1 + 1/k2 + … + 1/ki,

где k — общая жесткость системы, k1, k2, …, ki — отдельные жесткости каждого элемента, i — общее количество всех пружин, задействованных в системе.

Параллельное соединение системы пружин

В случае когда пружины соединены параллельно, величина общего коэффициента упругости системы будет увеличиваться. Формула для расчета будет выглядеть так:

k = k1 + k2 + … + ki.

Измерение жесткости пружины опытным путем — в этом видео.

Источник: http://liveposts.ru/articles/education-articles/fizika/kak-najti-koeffitsient-zhyostkosti-pruzhiny-formula-opredelenie

Единицы измерения

Основной единицей измерения коэффициента жесткости в системе СИ является:

   

В СГС:

= дин/см

Источник: http://ru.solverbook.com/spravochnik/koefficienty/koefficient-zhestkosti-pruzhiny/

См. также

• Закон Гука
• Сила упругости
• Роберт Гук
• Модуль Юнга
• Пружина

Источник: http://wiki2.org/ru/Коэффициент_упругости

Примеры решения задач

Источник: http://ru.solverbook.com/spravochnik/koefficienty/koefficient-zhestkosti-pruzhiny/

Источники и примечания

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.

Источник: http://wiki2.org/ru/Коэффициент_упругости

Видео

Из этого видео вы узнаете, как определить жесткость пружины.

Источник: http://liveposts.ru/articles/education-articles/fizika/kak-najti-koeffitsient-zhyostkosti-pruzhiny-formula-opredelenie

Slav >› Blog › ONCE AGAIN ABOUT SPRING SUSPENSION VAZ

How the springs are labeled and how to choose them correctly

The technology of making springs is quite complicated. Therefore, the lion’s share of springs for «Zhiguli», «Samar», «Niv» is produced at VAZ. However, there are a number of enterprises that have received VAZ approval for the production of springs. They bear the trademark of the manufacturer or the tag is affixed. Springs from the rolled spring steel are prepared, with which by preliminary grinding (on new lines — by turning processing) a decarburized layer is removed.

Further manufacture of the spring is divided into the following steps:

1. heating of the rod and coiling of the spring in the hot state; 2. quenching in oil and low tempering; 3. shot blasting, used for cleaning from products of oxidation and hardening of the surface layer; 4. cold precipitation of springs (the springs are pressed three times until the coils come into contact, their length thus decreases by approximately 18 mm, at the same time, the springs are «forced»); 5. Applying a protective coating — on the springs of the rear suspension, working under more severe conditions, a protective epoxy coating is applied. The front springs are allowed to be covered with a special enamel of black color on the chlorinated rubber base.

It is worth noting that the technology of epoxy coating application is rather complicated and mastered only at the Volzhsky Automobile Plant. Other manufacturing companies, as a rule, apply the coating of springs with enamel ; 6. Static load monitoring — the last operation in the manufacture of springs. At this stage, which passes absolutely all products, the springs that do not fall into the tolerance are rejected, and the rest, depending on the received value of the test load, are divided into two classes. Springs with a positive load tolerance field belong to class A, with a minus one to class B. At the same time, the springs are marked with paint (the sprayer is applied with a band on the outer side of the turns) corresponding to the class.

Table 1 shows the marking of the released springs

The colors of the marking of springs VAZ, GAZ, IZH, ZAZ, AZLK

Spring color

— the value is not constant. Different manufacturers can change this color. The thickness of the rod is also a question, for example,

Phobos makes the springs even with variable bar thickness. He (Phobos) makes springs with variable pitch, therefore, does not stand the specified number of turns. Height can also vary, because some manufacturers to simplify the technology, the rear springs 2101 and 2102/04 make the same height, but different rig >

Installing springs not provided for in the design, and loading the car beyond measure will not prolong its life. The same can be said about spacers, which are often installed between the spring and the body. If the spring has sagged, then no spacer will save it, since in such a spring the inter-turn distance is reduced, and this is dangerous already because the stroke of the spring is reduced until the coils are closed. If such a spacer is used together with a normal spring, this will increase the clearance, but at the same time the stroke will decrease and the compression stroke of the shock absorber will increase, which in general is also not very pleasant. Finally, it’s too stupid to stick rubber inserts between the coils of the sagging spring. The spring simply stops performing its functions and at one point can simply burst, if before that you have not yet managed to fly into the ditch because of the disgusting handling of the car.

And now we will dwell in more detail on non-standard springs, in different years used by AvtoVAZ on their cars.

Springs — 21012. They are made from a rod of larger diameter than conventional springs, and they are installed only on the starboard side of the front suspension of classic cars with right-hand steering for leveling the car due to a significant mass redistribution. In addition, the same springs are installed on separate cars with left steering (on both sides).

Springs — 2108 in the export version. They are marked with white and blue colors — front and brown and blue — back.

Our advice: stay away from these springs. After all, all of their difference is that the car with these springs has a lower ground clearance and they are designed for driving on the European autobahns, rather than on their own potholes. If you are offered springs — 21099

(and they have recently flashed in advertising), then you know that you just want to «heat up». There are no «99» springs in nature.

Springs — 2110. The springs 2108 are installed on the front suspension of the VAZ-2110 standard. «Dozens: the same with the 16-valve engine is equipped with reinforced springs — 2112. And the rear of this family is most often installed springs — 2110 euros (except VAZ-2111).

Next, let’s talk about the rules for installing springs, which exist at the Volga Automobile Plant.

First, it is allowed to put springs of only one class on the suspension of one car. In exceptional cases, if the springs

of class A are installed on the front suspension and there are no corresponding springs for the rear suspension, it is permissible to mount the rear suspension of springs belonging to

class B . For a car fitted front by springs

class B , setting the springs to

lassa A on the rear suspension is not permissible. It should be noted that in any case, on the right and left sides of one axle of the car, springs of the same class should be installed.

Источник: http://prometey96.ru/lada-remont/pruzhina-vaz.html