Калкулатор за еквивалентна твърдост на пружините
Изчислете комбинирана твърдост за пружини, свързани последователно или паралелно
Параметри на изчислението
Въз основа на ISO 26909 и принципите на закона на Хук
Резултати от изчисленията
—
—
—
—
Системен анализ:
Как работи калкулаторът
Пружини в паралел
Когато пружините са разположени една до друга (паралелно), те разпределят натоварването по равно:
Характеристики:
- Общата твърдост се увеличава
- Еднакво отклонение за всички пружини
- Силата се разпределя между пружините
- Използва се за увеличаване на товароносимостта
Пружини в серия
Когато пружините са свързани край до край (последователно), те изпитват една и съща сила:
Характеристики:
- Общата твърдост намалява
- Еднаква сила през всички пружини
- Общото отклонение е сума от отделните отклонения
- Използва се за увеличаване на работния обхват
Смесени конфигурации
Сложните схеми комбинират последователни и паралелни връзки:
- Първо изчислете паралелните групи
- След това изчислете комбинации от серии
- Работете отвътре навън за вложени конфигурации
Видове и приложения на пружините
- Компресионни пружини: Най-често срещани, устояват на натиск
- Разтегателни пружини: Устойчиви на опънни сили, имат начално напрежение
- Торсионни пружини: Устойчивост на ротационни сили, k в N·m/rad
- Дискови пружини: Висока товароносимост в малко пространство, нелинейна
Важни съображения
- Пружинната якост може да варира в зависимост от отклонението (нелинейни пружини)
- Помислете за свързването на витките в компресионните пружини
- Отчитане на първоначалното опъване в разтегателните пружини
- Температурата влияе върху твърдостта на пружините
- Умората на живот зависи от диапазона на напрежение
Практически приложения
- Изолация на вибрациите: Серийни пружини за по-ниска честота
- Споделяне на товара: Паралелни пружини за тежки товари
- Фина настройка: Смесени конфигурации за специфични характеристики
- Излишък: Множество пружини за безопасност
📘 Калкулатор за твърдост на пружините
Изчислява еквивалентна твърдост на множество пружини в последователни, паралелни или смесени конфигурации.
Паралелно: k = k₁ + k₂ + … | Серия: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + …
💼 Приложения
- Изолация на вибрациите на компресора: Необходима fn = 5 Hz, маса 1200 kg. Необходимо k = 118 kN/m. Решение: 4 успоредни пружини × 29,5 kN/m всяка.
- Окачване на инструмента: Имаме пружини с якост 5000 N/m, необходими са 2000 N/m. Решение: 2 последователно → k = 2500 N/m. Добавете корекция за фина настройка.
- Двустепенна изолация: Горна: 4 пружини × 10000 N/m паралелно = 40 kN/m. Долна: 4 × 8000 N/m = 32 kN/m. Стъпки последователно → ефективно ~18 kN/m.
- Аварийна подмяна: Скъсана пружина 12000 N/m. Налични са само 6000 N/m. Решение: 2 успоредни = 12000 N/m ✓
Пролетна формула:
Спирална пружина: k = Gd⁴ / (8D³n), където G = модул на срязване (стомана 80 GPa), d = Ø на телта, D = среден Ø на намотката, n = активни намотки