מחשבון מהירות קריטית של קפיץ (תדירות נחשולים)

פורסם על ידי ניקולאי שלקובנקו על

כלי הנדסי חינמי

מחשבון מהירות קריטית באביב

חשב את תדירות הנחשולים הקריטית של קפיץ דחיסה סלילי - תדירות התהודה שבה נוצרים גלים עומדים לאורך הסלילים, וגורמים לנחשולים.

קפיץ סלילי תדירות נחשולי מתח 4 חומרים
קביעות מוגדרות מראש מהירות

Results

תדירות נחשולי מתח
—
תדירות נחשולי מתח (סל"ד)
—
קשיחות קפיץ (k)
—
מדד אביב (C = D/d)
—
תדר טעון (שני הקצוות קבועים)
—
חוֹמֶר
—

תדירות נחשולי מתח

תדירות הנחשול הקריטית של קפיץ דחיסה סלילי (גבול חופשי-חופשי, מצב יסודי):

  • ד — קוטר חוט (מ')
  • ד — קוטר סליל ממוצע (מ')
  • נₐ — מספר סלילים פעילים
  • ג' — מודול גזירה של חומר התיל (Pa)
  • ρ — צפיפות חומר התיל (ק"ג/מ"ק)

קשיחות קפיץ

מדד קפיץ ותדירות טעינה

מדד הקפיץ C צריך להיות בדרך כלל בין 3 ל-15 עבור עיצובים מעשיים של קפיצים.

דוגמה מעשית

דוגמה - קפיץ דחיסה מפלדת קפיץ

נתון: d = 5 מ"מ, D = 30 מ"מ, nₐ = 7, פלדת קפיץ (G = 79.3 GPa, ρ = 7850 ק"ג/מ"ק)

√(G / 2ρ) = √(79.3×10⁹ / (2 × 7850)) = 2247.4

עלייה_f = 0.005 / (2π × 7 × 0.030²) × 2247.4 = 283.9 הרץ (17,032 סל"ד)

k = 79.3×10⁹ × 0.005⁴ / (8 × 0.030³ × 7) = 32.8 ניוטון/מ"מ

C = D/d = 30/5 = 6.0 (טוב, בטווח של 3-15)

f_loaded = 283.9 / 2 = 142.0 הרץ

⚠️ כלל אצבע: תדירות הנחשולים צריכה להיות לפחות פי 13 מתדירות הפעולה של קפיצי שסתום, ופי 15-20 עבור יישומים תעשייתיים כלליים.

Vibromera - ציוד לאבחון ואיזון רעידות
מאזנים ניידים מקצועיים, מנתחי רעידות ומערכות ניטור מצב המשמשים ביותר מ-50 מדינות. אבחון תהודה קפיצית ואיזון מכונות מסתובבות באתר.
למידע נוסף
קטגוריות:
וואטסאפ