Besplatan inženjerski alat #064
Kalkulator projektiranja helikoidne tlačne opruge
Projektujte cilindrične opruge za pritisak. Unesite promjer žice, promjer namotaja, slobodnu dužinu, broj aktivnih namotaja i modul smicanja da izračunate krutost opruge, maksimalno opterećenje, naprezanje na smicanje i visinu u sabijenom stanju.
Rezultati
Krutost opruge
Naprezanje smicanja sa Wahlovom korekcijom
Wahl faktor
gdje je C = D/d indeks opruge.
Visina u sabijenom stanju
| Materijal | G (GPa) | Tipična upotreba |
|---|---|---|
| Klavirska žica (A228) | 79.3 | Opšta namjena, dugotrajnost pri umoru |
| Hrom-vanadijum | 77.2 | Visoka opterećenja, šokantna opterećenja |
| Nehrđajući čelik 302 | 69.0 | Otpornost na koroziju |
| Fosforni bronz | 41.4 | Električna, nemagnetna |
| Berilijum-bakar | 44.8 | Bez varnica, vodljiva |
Zadano: d = 4 mm, D = 30 mm, L₀ = 80 mm, n = 10, G = 79300 MPa
C = 30/4 = 7,5
k = 79300 × 4⁴ / (8 × 30³ × 10) = 79300 × 256 / 2.160.000 = 9,39 N/mm
Visina u sabijenom stanju = (10+2) × 4 = 48 mm → Hod = 80 − 48 = 32 mm
Fsabijeno = 9,39 × 32 = 300,5 N
⚠️ Napomena: Nikada ne stiskajte oprugu na čvrstu visinu tijekom upotrebe. Konstruirajte radni hod na ≤80% dostupne deformacije. Provjerite izvijanje ako je slobodna dužina/srednji promjer > 4.
Spring rate k = Gd⁴/(8D³n), where G is shear modulus, d is wire diameter, D is mean coil diameter, and n is active coils. This assumes round wire and negligible pitch angle.
The Wahl factor Kw = (4C−1)/(4C−4) + 0.615/C accounts for curvature and direct shear. C = D/d is the spring index. It increases calculated shear stress, especially for tight coils (low C).
C = 4 to 12 is typical. C < 4 is hard to manufacture with high stresses. C > 12 leads to tangling and buckling. C = 6–10 is optimal.
Solid height = total coils × wire diameter. It's the fully compressed length. Never compress to solid in service — limit working deflection to 80% of available travel.
Music wire: 79.3 GPa, Stainless 302: 69 GPa, Chrome-vanadium: 77.2 GPa, Phosphor bronze: 41.4 GPa. G varies slightly with temperature.
Procedure opisane na ovoj stranici razvio je i terenski testirao tim Vibromera koristeći Balanset-1A, prenosivi dvokanalni balanser i analizator vibracija za balansiranje rotora na licu mjesta.
Profesionalni instrumenti i softver za balansiranje na terenu. Koristi se u 50+ zemalja.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inženjer analize vibracija te osnivač i izvršni direktor kompanije Vibromera. Više od 15 godina balansira rotacionu opremu na terenu, a ne na ispitnom stolu: malčere, industrijske ventilatore, drobilice, centrifuge, vratila i vretena. Upravo je iz tog rada nastala serija instrumenata Balanset — osmišljeni su kao alat koji stručnjak može ponijeti do mašine i njime raditi sam, na licu mjesta, a ne kao laboratorijska oprema. Vibromera je osnovana 2017. godine, a od 2023. sjedište joj je u Portu u Portugalu. Ovdje se odvijaju razvoj, sklapanje i podrška za liniju Balanset. Vodeći instrument je Balanset-1A, prijenosni analizator za balansiranje u jednoj i dvije ravni te za vibracijsku dijagnostiku. Nikolai lično učestvuje u podršci korisnicima, u rješavanju složenih slučajeva balansiranja i u razvoju softvera. Radi s korisnicima širom svijeta, na bilo kojem jeziku.
