Beregner for ækvivalent fjederstivhed
Beregn kombineret stivhed for fjedre i serie eller parallel
Beregningsparametre
Baseret på ISO 26909 og Hookes lovprincipper
Beregningsresultater
—
—
—
—
Systemanalyse:
Sådan fungerer lommeregneren
Fjedre i parallel
Når fjedre er anbragt side om side (parallelt), deler de belastningen ligeligt:
Karakteristika:
- Den samlede stivhed øges
- Samme nedbøjning for alle fjedre
- Kraften fordeles mellem fjedrene
- Bruges til at øge lasteevnen
Fjedre i serie
Når fjedrene er forbundet ende mod ende (serieforbundet), oplever de den samme kraft:
Karakteristika:
- Den samlede stivhed falder
- Samme kraft gennem alle fjedre
- Den samlede udbøjning er summen af individuelle udbøjninger
- Bruges til at øge arbejdsområdet
Blandede konfigurationer
Komplekse arrangementer kombinerer serie- og parallelforbindelser:
- Beregn først parallelle grupper
- Beregn derefter seriekombinationer
- Arbejd indefra og ud for at opnå indbyggede konfigurationer
Fjedertyper og anvendelser
- Kompressionsfjedre: Mest almindelige, modstår trykkræfter
- Forlængerfjedre: Modstå trækkræfter, have initial spænding
- Torsionsfjedre: Modstå rotationskræfter, k i N·m/rad
- Skivefjedre: Høj lasteevne i lille rum, ikke-lineær
Vigtige overvejelser
- Fjederhastigheden kan variere med udbøjning (ikke-lineære fjedre)
- Overvej spiralbinding i kompressionsfjedre
- Tag højde for den indledende spænding i forlængerfjedre
- Temperatur påvirker fjederens stivhed
- Træthedslevetiden afhænger af stressniveauet
Praktiske anvendelser
- Vibrationsisolering: Seriefjedre til lavere frekvens
- Lastdeling: Parallelle fjedre til tunge belastninger
- Finjustering: Blandede konfigurationer for specifikke egenskaber
- Redundans: Flere fjedre for sikkerhed
📘 Fjederstivhedsberegner
Beregner den ækvivalente stivhed af flere fjedre i serie-, parallel- eller blandede konfigurationer.
Parallel: k = k₁ + k₂ + … | Serie: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + …
💼 Applikationer
- Kompressorens vibrationsisolering: Krævet fn = 5 Hz, masse 1200 kg. Krævet k = 118 kN/m. Løsning: 4 parallelle fjedre × 29,5 kN/m hver.
- Instrumentophæng: Har 5000 N/m fjedre, skal bruge 2000 N/m. Løsning: 2 i serie → k = 2500 N/m. Tilføj justering for finjustering.
- To-trins isolering: Øvre: 4 fjedre × 10000 N/m parallel = 40 kN/m. Nedre: 4 × 8000 N/m = 32 kN/m. Trin i serie → effektiv ~18 kN/m.
- Nødudskiftning: Brækket fjeder 12000 N/m. Kun 6000 N/m tilgængelig. Løsning: 2 parallelle = 12000 N/m ✓
Forårsformel:
Spiralfjeder: k = Gd⁴ / (8D³n) hvor G = forskydningsmodul (80 GPa stål), d = trådØ, D = gennemsnitlig spiralØ, n = aktive spiraler