发布时间:2023-03-27 点此:34次
不知道你是高中生还是大学生 就用高中的方法给你解一个吧 拉长0.08m的长度需要的力为F=kx=25*0.08=2N 刚好与拉力相等。 用2N的恒力去拉,就相当于挂起弹簧,在弹簧下挂一个2N的重物,重物会做简谐振动 这样,由于恒力=弹簧拉力,那么,此处就等同于平衡位置。
分析运动情况就是分析受力情况。
让我来给你分析一下受力。 此时的弹簧处在伸长状态,手虽然已经停止了运动,但是在一小段时间内,只要弹簧是伸长的,弹簧对物体就仍然有拉力。 既然弹簧对物体有拉力,那物体当然就做加速运动了,而且随着拉力的逐渐变小,物体的加速度就逐渐变小。 所以,物体在很短的时间内做 加速度逐渐变小的加速运动。
弹簧历史
像大多数其他的基本机制,金属弹簧存在已久的青铜时代。即使是金属,木材被用作一个灵活的弓箭和军事弹射器的结构构件。
在文艺复兴时期的,精确的钟表,使得精密弹簧第一次成为必然。
十四世纪看到了发展的革命性天文导航的精确的时钟。世界的探索和征服欧洲殖民大国继续提供动力的钟表匠“科学与艺术。火器的另一个领域,推动弹簧开发。十八世纪的工业革命来临之际,提出了要大,准确,廉价的弹簧。
鉴于钟表匠'弹簧往往手工制造,弹簧大规模生产材质为琴钢线或者类似的材料。先进的制造方法,使的弹簧是无处不在的。计算机控制线和板料折弯机允许自定义弹簧的加工,显然这是一种专用机械。
弹簧只是个蓄能器,它有储存能量的功能,但不能慢慢地把能量释 [1]
弹簧 压簧 拉簧 扭簧 卡箍塔簧(14张)
放出来,要实现慢慢释放这一功能应该靠“弹簧+大传动比机构”实现,常见于机械表。弹簧很早很早之前就有应用了,古代的弓和弩就是两种广义上的弹簧。弹簧的发明家严格意义上应该是英国科学家胡克(RobertHooke),虽然那时螺旋压缩弹簧已经出现并广泛使用,但胡克提出了“胡克定律”——弹簧的伸长量与所受的力的大小成正比,正是根据这一原理,1776年,使用螺旋压缩弹簧的弹簧秤问世。
不久,根据这一原理制作的专供钟表使用的弹簧也被胡克本人发明出来。而符合“胡克定律”的弹簧才是真正意义上的弹簧。碟形弹簧是法国人贝勒维尔发明的,是用金属板料或锻压坯料而成的截锥形截面的垫圈式弹簧。
在近代工业出现之后,除了碟形弹簧之外还出现了气弹簧、橡胶弹簧、涡卷弹簧、模具弹簧、不锈钢弹簧、空气弹簧、记忆合金弹簧等新型弹簧。 [1]
行业格局
对于弹簧行业来说,长期以来形成了低档普通弹簧供过于求,高档产品(高强度、高应力、异性件、特种材料)供不应求的被动形势。我国弹簧行业的产量已趋于饱和,据专家统计我国弹簧年生产量已达40亿件,各类弹簧产品共有21个大类,1600多个品种,主要有气门弹簧、悬架弹簧、膜片弹簧、减震弹簧、液压弹簧、油泵弹簧、碟形弹簧、高温弹簧、卡簧、拉簧、扭簧、压簧、涡卷簧以及异性弹簧等。弹簧行业在“八五”、“九五”期间发展是比较快的,尤其是上海、天津、广州、山东、长春、重庆等地区发展较快,其他地区也有不同程度的发展,总的来说比其他行业要好一些。
汽车、摩托车、助动车、内燃机、电气、仪器等还要发展,这些行业的发展将会带动弹簧行业的发展。面对宏观经济形势,行业长期积累形成的产品质量低、组织结构松散、开发能力弱的矛盾进一步突出,从深层次挖掘,主要是市场、体制和机制方面的问题产业洞察研究员认为,随着国民经济由卖方市场向买方市场的转变,一些深层次的矛盾,尤其是多年来积累起来的结构性矛盾日益突出。当前产业结构不合理表现为:部分行业生产能力过剩,产品结构不合理;技术结构不合理,主要产业装备水平低;企业组织规模小而散,缺乏竞争实力和优势,区域结构趋同,未能体现比较优势和协作效益。 [1]
发展
弹簧行业在整个制造业当中虽然是一个小行业,但其所起到的作用是绝对不可低估的。
国家的工业制造业、汽车工业要加快发展,而作为基础件、零部件之一的弹簧行业就更加需要有一个发展的超前期,才能适应国家整个工业的快速发展。另外,弹簧产品规模品种的扩大、质量水平的提高也是机械设备更新换代的需要和配套主机性能提高的需要,因此,整个国家工业的发展,弹簧产品是起到重要作用的。日用品业及五金业,包括打火机、玩具、锁具、门铰链、健身器、床垫、沙发等等,就数量而言,对弹簧需求量最大,数以百亿件,技术要求不高,价格非常低,一般由分散在全国各地的小弹簧厂生产,它们在成本上有独特的优势,大弹簧厂难以和他们竞争。因而也不时引发新弹簧企业诞生,在未来,市场需求会以每年7%~10%的速度增长。
中国加入WTO之后,日用五金产品出口量明显增长,弹簧需求随之拉动,但受到国际市场需求量、贸易壁垒的影响,国际市场有其不确定的一面。 [1]
弹力公式
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F=kx,F为弹力,k为劲度系数(或倔强系数),x为弹簧拉长(或压短)的长度。例1:用5N力拉劲度系数为100N/m的弹簧,则弹簧被拉长5cm例2:一弹簧受大小为10N的拉力时,总长为7cm,受大小为20N的拉力时,总长为9cm,求原长和伸长3cm时受力大小 [1]
结构分类
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按受力性质,弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧,按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等,按制作过程可以分为冷卷弹簧和热卷弹簧。
普通圆柱弹簧由于制造简单,且可根据受载情况制成各种型式,结构简单,故应用最广。弹簧的制造材料一般来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理性能等,常用的有碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等。弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。
弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法,大于8毫米的用热卷法。有些弹簧在制成后还要进行强压或喷丸处理,可提高弹簧的承载能力。 [1]
弹簧可以分为以下6类:
1、扭转弹簧,是承受扭转变形的弹簧,它的工作部分也是密绕成螺旋形。扭转弹簧端部结构是加工成各种形状的扭臂,而不是勾环。
扭力弹簧利用杠杆原理,通过对材质柔软、韧度较大的弹性材料扭曲或旋转,使之具有极大的机械能。2、拉伸弹簧是承受轴向拉力的螺旋弹簧。在不承受负荷时,拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。
3、压缩弹簧是承受轴向压力的螺旋弹簧,它所用的材料截面多为圆形,也有用矩形和多股钢萦卷制的,弹簧一般为等节距的,压缩弹簧的形状有:圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形和少量的非圆形等,压缩弹簧的圈与圈之间会有一定的间隙,当受到外载荷的时候弹簧收缩变形,储存变形能。4、渐进型弹簧,这种弹簧采用了粗细、疏密不一致的设计,好处是在受压不大时可以通过弹性系数较低的部分吸收路面的起伏,保证乘坐舒适感,当压力增大到一定程度后较粗部分的弹簧起到支撑车身的作用,而这种弹簧的缺点是操控感受不直接,精确度较差。5、线性弹簧,线性弹簧从上至下的粗细、疏密不变,弹性系数为固定值。这种设计的弹簧可以使车辆获得更加稳定和线性的动态反应,有利于驾驶者更好的控制车辆,多用于性能取向的改装车与竞技性车辆,坏处当然是舒适性受到影响。
6、短弹簧短弹簧相比原厂弹簧要短一些,而且更加的 [1]
空气弹簧
粗壮,安装短弹簧,能够有效降低车身重心,减少过弯时产生的侧倾,使过弯更加稳定、顺畅,提升车辆弯道操控性。而原厂减震器的阻尼设定偏向舒适,所以短弹簧和原厂减震器在配合上不是很稳定,它不能够有效的抑制短弹簧的回弹和压缩,行驶在颠簸路面时,会有一种不适的跳跃感,长此以往,减震器的寿命会大大减短,而且还有可能出现漏油的情况。当然以上这些状况都是相对而言,日常行驶的话不会有这么严重的损坏,而且尽量不要激烈驾驶,毕竟原厂减震器承受不了高负荷的压力。
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扭力弹簧
扭力弹簧(扭簧)利用杠杆的原理,通过对材质柔
扭簧
软、韧度较大的弹性材料的扭曲或旋转,使之具有极大的机械能。是承受扭转变形的弹簧,它的工作部分也是各圈或是紧密围绕或是分开围绕。扭转弹簧的端部结构是加工成各种形状的扭臂,由单扭至�。
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