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Federauswahlrechner
Finden Sie die optimale Federsteifigkeit für die gewünschte Resonanzfrequenz
Berechnungsparameter
Basierend auf ISO 22705-1:2021 und Schwingungsisolationsprinzipien
Ergebnisse der Federauswahl
Erforderliche Gesamtsteifigkeit:
—
Individuelle Federhärte:
—
Erreichte Eigenfrequenz:
—
Statische Durchbiegung:
—
Übertragbarkeit bei Betriebsfrequenz:
—
Richtlinien zur Federauswahl:
Drahtdurchmesser: Verwenden Sie eine Federkonstruktionssoftware für die detaillierte Größenbestimmung
Material: Saitendraht für den allgemeinen Gebrauch, rostfrei für Korrosionsbeständigkeit
Endtyp: Quadratische und geschliffene Enden für Stabilität
So funktioniert der Rechner
Zielfrequenzdesign
Erforderliche Steifigkeit für die Ziel-Eigenfrequenz:k = (2π × fn)² × m
wobei fn die Zielfrequenz und m die Systemmasse ist
Schwingungsisolierung
Für eine wirksame Isolierung sollte die Eigenfrequenz wie folgt sein:fn < ff / √2 ≈ 0,707 × ff
wobei ff die erzwungene Frequenz ist. Niedriger ist besser für die Isolierung.
Übertragbarkeit
Kraftübertragungsverhältnis:T = 1 / |1 - (ff/fn)²|
T < 1 bedeutet Isolation, T > 1 bedeutet Amplifikation
Frühlingsarrangements
- Parallel: k_gesamt = n × k_einzeln
- Serie: k_gesamt = k_Einzelpersonen / n
- Gemischt: Berechnung basierend auf spezifischer Konfiguration
Designüberlegungen
- Sicherheitsfaktor für Fertigungstoleranzen einbeziehen
- Berücksichtigen Sie die Stoßfrequenz der Feder (sollte > 13×fn sein).
- Berücksichtigen Sie das Federgewicht, falls es von Bedeutung ist
- Prüfen Sie, ob die Spule bei maximaler Auslenkung festsitzt.
- Knickstabilität bei langen Federn prüfen
Häufige Anwendungen
- HLK-Ausrüstung: 3–6 Hz typisch
- Pumpen/Motoren: 5–10 Hz typisch
- Empfindliche Geräte: 1–3 Hz zur Bodenschwingungsisolierung
- Fahrzeugfederung: 1–2 Hz für Komfort
Federmaterialeigenschaften
| Material | Schermodul (GPa) | Anwendungen |
|---|---|---|
| Musikdraht | 81.7 | Hohe Beanspruchung, Allzweck |
| Edelstahl 302 | 69.0 | Korrosionsbeständigkeit |
| Chrom-Silizium | 77.2 | Hohe Temperatur |
📘 Federauswahlrechner
Wählt Federparameter für eine vorgegebene Masse und die erforderliche Eigenfrequenz zur Schwingungsisolierung aus. Prinzip: Zur Isolierung von der Frequenz f sollte die Eigenfrequenz fn < f/√2, idealerweise < f/3 sein.
💼 Anwendungen
- Dachventilator: 380 kg, 1450 U/min = 24,2 Hz. Ziel: 92%-Reduktion (TR=0,08). Erforderliche fn: 24,2/4 = 6 Hz. k = 54000 N/m gesamt. 4 Befestigungspunkte → je 13500 N/m. Ausgewählter AMC-140 (14 kN/m). Ergebnis: fn=6,2 Hz, Vibration 8,5→0,7 mm/s ✓
- Dieselgenerator: 4200 kg, variabel 900–1500 U/min. Ziel: gesamten Bereich isolieren. fn = 5 Hz (unter allen). k = 415 kN/m. 8 Halterungen → jeweils 52 kN/m. AMC-250 (50 kN/m) mit Dämpfern für den Anlaufresonanzdurchgang.
- Präzisionstisch: 650 kg. Externe Vibration: 5–50 Hz. Ziel: alles isolieren. fn = 2 Hz. k = 10,3 kN/m. 4 pneumatische Halterungen mit automatischer Nivellierung. Dämpfung 0,1–0,2 kritisch.
Isolationswirksamkeit:
Die Transmissibilität TR beträgt 1/|1-(f/fn)²|. Für TR<1 muss f/fn>√2 gelten. Optimal ist f/fn>3, was zu TR=0,1 führt (90%-Reduktion).Kategorien: