Trouvé dans tout, de portes de garage à des montures de webcam, ressorts de torsion hélicoïdaux sont une ressource extrêmement polyvalente dans les domaines du design industriel et du génie mécanique. Composé de plusieurs boucles de fil métallique qui sont recuites en bobines, permanents serrés, chaque ressort de torsion produit une quantité spécifique de force résistante en réponse à sa forme, les matériaux et dans quelle mesure vous déformer son corps.
Instructions
1 Positionner les mâchoires extérieures du pied à coulisse autour de l'extérieur de la bobine du ressort et glissez-les ensemble jusqu'à ce qu'ils touchent la surface. (Pour un diagramme de l'étrier de vernier, voir la section Ressources.) Remarque: le but de cette étape est de mesurer le diamètre extérieur de section circulaire de la bobine.
2 Noter cette mesure (en pouces) comme le "diamètre extérieur" de la bobine.
3 Faites glisser les mâchoires intérieures de l'étrier intérieur de la bobine et les répartir jusqu'à ce que chacun touche la surface intérieure de la bobine.
4 Noter cette mesure comme le "diamètre intérieur" de la bobine.
5 Ajouter le diamètre intérieur au diamètre extérieur et diviser le total par 2. Cette valeur est le "diamètre moyen" du ressort.
6 Soustraire le diamètre intérieur (de l'étape 4) à partir du diamètre extérieur (de l'étape 2).
7 Diviser la différence par 2. Le résultat est "l'épaisseur de fil" du ressort.
8 Comptez le nombre de bobines dans le ressort. Ici, une «bobine» fait référence à chaque fois que le fil forme un cercle complet.
9 Mesurer la longueur de la jambe du printemps, de la pointe vers le bas à l'endroit où la courbure commence (en pouces). Remarque: ce point de courbure est également où (à partir de la vue de côté), les deux branches du ressort premier chevauchement.
dix Recherchez la valeur du module d'Young d'élasticité (notée «E») pour le matériel du printemps. (Pour un tableau de valeurs de E pour les métaux et alliages courants, consultez la section Ressources.)
11 Calculer l'épaisseur du fil (étape 7) prise à la quatrième puissance. En d'autres termes, «[épaisseur] x [épaisseur] x [épaisseur] x [épaisseur]."
12 Multiplier ce résultat par les jeunes Module d'élasticité (de l'étape 10).
13 Diviser le produit de 10,2.
14 Diviser le quotient par le nombre de bobines (étape 8).
15 Diviser ce quotient par le diamètre moyen (étape 5). Le résultat est le «taux de ressort" constante pour ce printemps particulier. Pour déterminer la force de la bobine d'un ressort de torsion exercera lorsque l'un de ses jambes est tordue autour d'un certain degré, il faut multiplier le degré de rotation par la constante de taux de printemps. La force sera exprimé en livres (lbs.).
16 Pour calculer la force que la branche exercera, on divise la force de la bobine (étape 15) par la longueur de la jambe (étape 9).