Gratis ingeniørværktøj #064
Beregner for design af spiralformede trykfjedere
Design spiralformede trykfjedre. Indtast tråddiameter, spiraldiameter, fri længde, aktive spiraler og forskydningsmodul for at beregne fjederhastighed, maksimal belastning, forskydningsspænding og solidhøjde.
Resultater
Fjederhastighed
Forskydningsspænding med Wahl-korrektion
Wahl-faktor
hvor C = D/d er fjederindekset.
Fast højde
| Materiale | G (GPa) | Typisk brug |
|---|---|---|
| Musiktråd (A228) | 79.3 | Generel anvendelse, høj udmattelseslevetid |
| Krom-vanadium | 77.2 | Høje belastninger og stød |
| Rustfrit stål 302 | 69.0 | Korrosionsbestandighed |
| Fosforbronze | 41.4 | Elektrisk, ikke-magnetisk |
| Berylliumkobber | 44.8 | Gnistfri, ledende |
Givet: 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
Fast højde = (10+2) × 4 = 48 mm → Vandring = 80 − 48 = 32 mm
Ffast = 9,39 × 32 = 300,5 N
⚠️ Bemærk: Komprimér aldrig en fjeder til fast højde under drift. Konstruér arbejdsvandringen til ≤80% af den tilgængelige udbøjning. Kontrollér for knækning (buckling), hvis den frie længde/gennemsnitlige diameter er > 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.
Procedurerne beskrevet på denne side blev udviklet og felttestet af Vibromera-teamet ved hjælp af Balanset-1A, en bærbar tokanals afbalanceringsenhed og vibrationsanalysator til afbalancering af rotorer på stedet.
Professionelle feltbalanceringsinstrumenter og software. Anvendes i over 50 lande.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko er vibrationsanalyseingeniør samt stifter og direktør for Vibromera. I mere end 15 år har han afbalanceret roterende udstyr i marken frem for på en prøvebænk: flismaskiner, industriventilatorer, knusere, centrifuger, aksler og spindler. Det er dette arbejde, Balanset-instrumenterne er vokset ud af — de blev udviklet som et værktøj, en specialist kan tage med hen til maskinen og bruge alene på stedet, ikke som laboratorieudstyr. Vibromera blev grundlagt i 2017 og har siden 2023 haft base i Porto i Portugal. Udvikling, montage og support af Balanset-serien foregår her. Flagskibet er Balanset-1A, en bærbar analysator til afbalancering i ét og to planer og til vibrationsdiagnostik. Nikolai deltager personligt i kundesupporten, i arbejdet med vanskelige afbalanceringsopgaver og i udviklingen af softwaren. Han arbejder med kunder over hele verden, på ethvert sprog.
