Bezplatný inženýrský nástroj #064
Kalkulačka návrhu spirálových tlačných pružin
Navrhněte spirálové tlačné pružiny. Zadejte průměr drátu, průměr vinutí, volnou délku, aktivní vinutí a smykový modul pro výpočet tuhosti pružiny, maximálního zatížení, smykového napětí a výšky tělesa.
Výsledky
Tuhost pružiny
Smykové napětí s Wahlovou korekcí
Wahlův faktor
kde C = D/d je index pružiny.
Výška v bloku
| Materiál | G (GPa) | Typické použití |
|---|---|---|
| Hudební drát (A228) | 79.3 | Univerzální, vysoká únavová životnost |
| Chrom-vanad | 77.2 | Vysoké namáhání, rázové zatížení |
| Nerezová ocel 302 | 69.0 | Odolnost proti korozi |
| Fosforový bronz | 41.4 | Elektrické, nemagnetické |
| Berylliová měď | 44.8 | Nějiskřící, vodivé |
Vzhledem k: d = 4 mm, D = 30 mm, L₀ = 80 mm, n = 10, G = 79 300 MPa
C = 30/4 = 7,5
k = 79300 × 4⁴ / (8 × 30³ × 10) = 79300 × 256 / 2 160 000 = 9,39 N/mm
Pevná výška = (10+2) × 4 = 48 mm → Zdvih = 80 − 48 = 32 mm
Fpři plném stlačení = 9,39 × 32 = 300,5 N
⚠️ Poznámka: Nikdy nestlačujte pružinu do pevné výšky během provozu. Navrhněte pracovní zdvih na ≤80 % dostupného průhybu. Zkontrolujte vybočení, pokud je volná délka/střední průměr > 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.
Postupy popsané na této stránce vyvinul a v terénu otestoval tým Vibromera pomocí přístroje Balanset-1A, přenosného dvoukanálového vyvažovacího přístroje a analyzátoru vibrací pro vyvažování rotorů na místě.
Profesionální přístroje a software pro vyvažování v terénu. Používají se ve více než 50 zemích.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inženýr vibrační analýzy a zakladatel a generální ředitel společnosti Vibromera. Více než 15 let vyvažuje rotační stroje přímo v provozu, a ne na zkušebním stavu: mulčovače, průmyslové ventilátory, drtiče, odstředivky, hřídele a vřetena. Právě z této práce vzešly přístroje Balanset — byly navrženy jako nástroj, který si odborník může vzít ke stroji a použít sám, přímo na místě, nikoli jako laboratorní vybavení. Vibromera byla založena v roce 2017 a od roku 2023 sídlí v portugalském Portu. Zde probíhá vývoj, montáž i podpora řady Balanset. Vlajkovým přístrojem je Balanset-1A, přenosný analyzátor pro vyvažování v jedné a ve dvou rovinách a pro diagnostiku vibrací. Nikolai se osobně podílí na zákaznické podpoře, na řešení obtížných případů vyvažování i na vývoji softwaru. Pracuje se zákazníky po celém světě, v jakémkoli jazyce.
