ابزار مهندسی رایگان #064
ماشین حساب طراحی فنر فشاری مارپیچی
فنرهای فشاری مارپیچی طراحی کنید. قطر سیم، قطر کلاف، طول آزاد، کلافهای فعال و مدول برشی را وارد کنید تا نرخ فنر، حداکثر بار، تنش برشی و ارتفاع جامد محاسبه شود.
نتایج
نرخ فنر
تنش برشی با اصلاح وال
فاکتور وال
که در آن C = D/d شاخص فنر است.
ارتفاع توپر
| مواد | G (GPa) | کاربرد معمول |
|---|---|---|
| سیم موسیقی (A228) | 79.3 | مصارف عمومی، عمر خستگی بالا |
| کروم-وانادیوم | 77.2 | بارهای ضربه‌ای و پرفشار |
| استیل ضد زنگ 302 | 69.0 | مقاومت در برابر خوردگی |
| فسفر برنز | 41.4 | الکتریکی، غیر مغناطیسی |
| مس بریلیم | 44.8 | غیر جرقه‌زن، رسانا |
با توجه به: d = 4 میلی‌متر، D = 30 میلی‌متر، L₀ = 80 میلی‌متر، n = 10، G = 79300 مگاپاسکال
C = 30/4 = 7.5
k = 79300 × 4⁴ / (8 × 30³ × 10) = 79300 × 256 / 2,160,000 = ۹.۳۹ نیوتن بر میلی‌متر
ارتفاع توپر = (10+2) × 4 = 48 mm → کورس = 80 − 48 = 32 mm
Fجامد = ۹٫۳۹ × ۳۲ = ۳۰۰.۵ نیوتن
⚠️ توجه: هرگز فنر را در سرویس تا ارتفاع توپر فشرده نکنید. کورس کاری را حداکثر تا ≤80% تغییرمکانِ در دسترس طراحی کنید. اگر نسبت طول آزاد به قطر متوسط > 4 باشد، کمانش را بررسی کنید.
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.
روش‌های شرح داده‌شده در این صفحه توسط تیم Vibromera و با استفاده از Balanset-1A توسعه یافته و در محل آزمایش شده‌اند؛ این دستگاه یک بالانسر دو کاناله و آنالایزر ارتعاش قابل‌حمل برای بالانس کردن روتور در محل است.
ابزارها و نرم‌افزارهای حرفه‌ای بالانس میدانی. مورد استفاده در بیش از ۵۰ کشور.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko مهندس تحلیل ارتعاشات و بنیان‌گذار و مدیرعامل Vibromera است. او بیش از 15 سال است که تجهیزات دوار را در محل کار بالانس میکند، نه روی میز آزمایش: مالچرها، فن‌های صنعتی، سنگ‌شکن‌ها، سانتریفیوژها، شفت‌ها و اسپیندل‌ها. دستگاه‌های Balanset دقیقاً از دل همین کار بیرون آمدند — آن‌ها به‌عنوان ابزاری طراحی شدند که متخصص بتواند آن را تا کنار ماشین ببرد و به‌تنهایی، در محل، از آن استفاده کند، نه به‌عنوان تجهیزات آزمایشگاهی. Vibromera در سال 2017 تأسیس شد و از سال 2023 در پورتوی پرتغال مستقر است. توسعه، مونتاژ و پشتیبانی خط Balanset همگی همین‌جا انجام میشود. دستگاه شاخص، Balanset-1A است؛ یک آنالایزر قابل حمل برای بالانس تک‌صفحه‌ای و دوصفحه‌ای و برای تشخیص ارتعاش. Nikolai شخصاً در پشتیبانی مشتریان، در حل موارد دشوار بالانس و در توسعه نرم‌افزار مشارکت دارد. او با مشتریان در سراسر جهان و به هر زبانی کار میکند.
