Takaisin laskimien luetteloon

Ekvivalenttijousen jäykkyyden laskin

Laske sarjaan tai rinnan kytkettyjen jousien yhdistetty jäykkyys

Laskentaparametrit

Perustuu standardiin ISO 26909 ja Hooken lain periaatteisiin

Metrijärjestelmä

Imperiumin järjestelmä

Laskentatulokset

Ekvivalentti jäykkyys:
—

Täydellinen vaatimustenmukaisuus:
—

Voiman jakautuminen:
—

Taipumajakauma:
—

Järjestelmäanalyysi:

Laskimen toimintaperiaate

Rinnakkaiset jouset

Kun jouset on järjestetty vierekkäin (yhdensuuntaisesti), ne jakavat kuorman tasaisesti:

k_eq = k₁ + k₂ + k₃ + … + k_n

Ominaisuudet:

Kokonaisjäykkyys kasvaa
Sama taipuma kaikille jousille
Voima jakautuu jousien kesken
Käytetään kuormituskyvyn lisäämiseen

Sarjassa olevat jouset

Kun jouset on kytketty päästä päähän (sarjaan), ne kokevat saman voiman:

1/k_eq = 1/k₁ + 1/k₂ + 1/k₃ + … + 1/k_n

Ominaisuudet:

Kokonaisjäykkyys pienenee
Sama voima kaikissa jousissa
Kokonaistaipuma on yksittäisten taipumien summa
Käytetään työskentelyalueen lisäämiseen

Sekalaiset kokoonpanot

Monimutkaiset järjestelyt yhdistävät sarja- ja rinnakkaiskytkennät:

Laske ensin rinnakkaisryhmät
Laske sitten sarjayhdistelmät
Työskentele sisäkkäisten kokoonpanojen sisällä ulospäin

Jousityypit ja sovellukset

Puristusjouset: Yleisin, vastustaa puristusvoimia
Jatkojouset: Kestää vetolujuudet, omaa alkujännityksen
Vääntöjouset: Vastusta pyörimisvoimia, k N·m/rad
Levyjouset: Suuri kuormituskapasiteetti pienessä tilassa, epälineaarinen

Tärkeitä huomioitavia asioita

Jousen lujuus voi vaihdella taipuman mukaan (epälineaariset jouset)
Harkitse puristusjousien kierteiden sitomista
Ota huomioon vetojousien alkujännitys
Lämpötila vaikuttaa jousen jäykkyyteen
Väsymysikä riippuu rasitusalueesta

Käytännön sovellukset

Tärinän eristys: Sarjajouset alempaan taajuuteen
Kuorman jakaminen: Rinnakkaisjouset raskaille kuormille
Hienosäätö: Sekalaiset kokoonpanot tiettyjä ominaisuuksia varten
Redundanssi: Useita jousia turvallisuuden takaamiseksi

📘 Jousen jäykkyyslaskuri

Laskee useiden jousien ekvivalenttijäykkyyden sarja-, rinnakkais- tai sekakokoonpanoissa.
Rinnakkaisluku: k = k₁ + k₂ + … | Sarjaluku: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + …

💼 Sovellukset

Kompressorin tärinän eristäminen: Vaadittu fn = 5 Hz, massa 1200 kg. Vaadittu k = 118 kN/m. Ratkaisu: 4 yhdensuuntaista jousta × 29,5 kN/m kukin.
Instrumentin jousitus: Jouset ovat 5000 N/m, tarvitset 2000 N/m. Ratkaisu: 2 sarjassa → k = 2500 N/m. Lisää hienosäätöä varten säätö.
Kaksivaiheinen eristys: Ylempi: 4 jousta × 10000 N/m rinnakkain = 40 kN/m. Alempi: 4 × 8000 N/m = 32 kN/m. Sarjassa olevat vaiheet → tehollinen ~18 kN/m.
Hätätilanteen vaihto: Rikkoutunut jousi 12000 N/m. Vain 6000 N/m saatavilla. Ratkaisu: 2 rinnakkaista = 12000 N/m ✓

Kevään kaava:

Kierrejousi: k = Gd⁴ / (8D³n), jossa G = leikkausmoduuli (80 GPa teräs), d = langan Ø, D = kierteen keskimääräinen Ø, n = aktiiviset kierteet