العودة إلى قائمة الآلات الحاسبة
حاسبة صلابة الزنبرك المكافئة
حساب الصلابة المجمعة للينابيع المتصلة على التوالي أو بالتوازي
معلمات الحساب
استنادًا إلى ISO 26909 ومبادئ قانون هوك
نتائج الحساب
الصلابة المكافئة:
—
—
الامتثال الكامل:
—
—
توزيع القوة:
—
—
توزيع الانحراف:
—
—
تحليل النظام:
كيف تعمل الآلة الحاسبة
الينابيع المتوازية
عندما يتم ترتيب الينابيع جنبًا إلى جنب (متوازية)، فإنها تتقاسم الحمل بالتساوي:
k_eq = k₁ + k₂ + k₃ + … + k_n
صفات:
- زيادة الصلابة الكلية
- نفس الانحراف لجميع الينابيع
- يتم توزيع القوة بين الينابيع
- يستخدم لزيادة سعة التحميل
نوابض متسلسلة
عندما يتم توصيل الينابيع من طرف إلى طرف (على التوالي)، فإنها تتعرض لنفس القوة:
1/k_eq = 1/k₁ + 1/k₂ + 1/k₃ + … + 1/k_n
صفات:
- انخفاض الصلابة الكلية
- نفس القوة في جميع الينابيع
- الانحراف الكلي هو مجموع الانحرافات الفردية
- يستخدم لزيادة نطاق العمل
التكوينات المختلطة
الترتيبات المعقدة تجمع بين الاتصالات المتسلسلة والمتوازية:
- احسب المجموعات المتوازية أولاً
- ثم احسب مجموعات السلاسل
- العمل من الداخل إلى الخارج للتكوينات المتداخلة
أنواع الينابيع وتطبيقاتها
- نوابض الضغط: الأكثر شيوعًا، مقاومة قوى الضغط
- نوابض التمديد: مقاومة قوى الشد، لها شد أولي
- نوابض الالتواء: مقاومة القوى الدورانية، k بوحدة نيوتن متر/راديان
- نوابض القرص: قدرة تحميل عالية في مساحة صغيرة، غير خطية
اعتبارات هامة
- قد يختلف معدل الزنبرك حسب الانحراف (الزنبركات غير الخطية)
- ضع في اعتبارك ربط الملف في نوابض الضغط
- حساب التوتر الأولي في نوابض التمديد
- تؤثر درجة الحرارة على صلابة الربيع
- تعتمد حياة التعب على مدى الإجهاد
التطبيقات العملية
- عزل الاهتزاز: نوابض متسلسلة للترددات المنخفضة
- تقاسم التحميل: نوابض متوازية للأحمال الثقيلة
- الكون المثالى: تكوينات مختلطة لخصائص محددة
- التكرار: نوابض متعددة للسلامة
📘 حاسبة صلابة الزنبرك
يقوم بحساب الصلابة المكافئة لعدة نوابض في تكوينات متسلسلة أو متوازية أو مختلطة.
متوازي: k = k₁ + k₂ + … | متسلسلة: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + …
💼 التطبيقات
- عزل اهتزازات الضاغط: التردد المطلوب = ٥ هرتز، والكتلة ١٢٠٠ كجم. نحتاج إلى k = ١١٨ كيلو نيوتن/متر. الحل: أربعة نوابض متوازية × ٢٩.٥ كيلو نيوتن/متر لكل منها.
- تعليق الآلة: لدينا زنبركات بقوة ٥٠٠٠ نيوتن/متر، ونحتاج إلى ٢٠٠٠ نيوتن/متر. الحل: ٢ على التوالي → k = ٢٥٠٠ نيوتن/متر. أضف تعديلًا للضبط الدقيق.
- عزل على مرحلتين: العلوي: ٤ نوابض × ١٠٠٠٠ نيوتن/متر متوازية = ٤٠ كيلو نيوتن/متر. السفلي: ٤ × ٨٠٠٠ نيوتن/متر = ٣٢ كيلو نيوتن/متر. المراحل متصلة على التوالي → فعالة ~١٨ كيلو نيوتن/متر.
- الاستبدال في حالات الطوارئ: زنبرك مكسور ١٢٠٠٠ نيوتن/متر. متوفر فقط ٦٠٠٠ نيوتن/متر. الحل: ٢ متوازيان = ١٢٠٠٠ نيوتن/متر ✓
صيغة الربيع:
زنبرك حلزوني: k = Gd⁴ / (8D³n) حيث G = معامل القص (فولاذ 80 جيجاباسكال)، d = سلك Ø، D = متوسط قطر الملف Ø، n = ملفات نشطة
فئات: