स्प्रिंग क्रिटिकल स्पीड कैलकुलेटर

कुंडलित स्प्रिंग्स के लिए उछाल आवृत्ति और महत्वपूर्ण गति की गणना करें

गणना पैरामीटर

आईएसओ 13906 और स्प्रिंग गतिकी सिद्धांत पर आधारित

मीट्रिक प्रणाली

शाही व्यवस्था

स्प्रिंग प्रकार

तार का व्यास

माध्य कुंडल व्यास

सक्रिय कॉइल की संख्या

स्प्रिंग सामग्री

अंत प्रकार कॉन्फ़िगरेशन

परिचालन गति (यदि घूर्णनशील हो)

आरपीएम

माउंटिंग की स्थिति

महत्वपूर्ण गति विश्लेषण परिणाम

प्रथम प्राकृतिक आवृत्ति (वृद्धि):
—

महत्वपूर्ण गति (RPM):
—

वसंत ऋतु में तरंग वेग:
—

स्प्रिंग इंडेक्स (सी = डी/डी):
—

सुरक्षा मार्जिन:
—

उछाल आवृत्ति मूल्यांकन:

सुरक्षित: ऑपरेटिंग < 0.2 × महत्वपूर्ण गति

सावधानी: संचालन 0.2-0.5 × महत्वपूर्ण गति

चेतावनी: संचालन 0.5-0.8 × महत्वपूर्ण गति

खतरा: संचालन > 0.8 × महत्वपूर्ण गति - पुनः डिज़ाइन आवश्यक

कैलकुलेटर कैसे काम करता है

वसंत उछाल घटना

स्प्रिंग उछाल तब होता है जब उत्तेजना आवृत्ति स्प्रिंग तार की प्राकृतिक आवृत्ति से मेल खाती है, जिससे स्प्रिंग की लंबाई के साथ अनुनाद कंपन उत्पन्न होता है।

प्राकृतिक आवृत्ति गणना

कुंडलित स्प्रिंग्स के लिए, पहली प्राकृतिक आवृत्ति है:

एफएस = (1/2n) × √(जी/ρ)

कहाँ:

एफएस — उछाल आवृत्ति (हर्ट्ज)
एन — सक्रिय कॉइल की संख्या
जी — कतरनी मापांक (Pa)
ρ — सामग्री घनत्व (किग्रा/मी³)

महत्वपूर्ण गति

महत्वपूर्ण घूर्णन गति जहां उछाल हो सकता है:

एनसी = 60 × एफएस / के

जहाँ k हार्मोनिक संख्या है (आमतौर पर मूल के लिए 1)

तरंग वेग

स्प्रिंग सामग्री में तनाव तरंगों का वेग:

सी = √(जी/ρ)

स्प्रिंग इंडेक्स

स्प्रिंग सूचकांक उछाल व्यवहार को प्रभावित करता है:

सी < 4: निर्माण कठिन, उच्च तनाव
सी = 4-12: अधिकांश स्प्रिंग्स के लिए सामान्य सीमा
सी > 12: उलझने और मुड़ने की संभावना

सामग्री के गुण

सामग्री	कतरनी मापांक (GPa)	घनत्व (किग्रा/मी³)
संगीत तार	81.7	7850
स्टेनलेस 302	69.0	7900
क्रोम सिलिकॉन	77.2	7850
फॉस्फोर कांस्य	41.4	8800

रोकथाम के तरीके

डिज़ाइन स्प्रिंग प्राकृतिक आवृत्ति > 13× ऑपरेटिंग आवृत्ति
अनुनाद को तोड़ने के लिए परिवर्तनीय पिच स्प्रिंग का उपयोग करें
डैम्पिंग (घोंसलेदार स्प्रिंग्स, कोटिंग्स) जोड़ें
स्प्रिंग के आयाम या सामग्री बदलें
सर्ज डैम्पनर या स्प्रिंग गाइड का उपयोग करें

उछाल के प्रभाव

समय से पहले थकान से विफलता
कुंडल टकराव और प्रभाव क्षति
भार क्षमता का नुकसान
अत्यधिक शोर और कंपन
अप्रत्याशित वसंत व्यवहार

📘 क्रिटिकल स्पीड कैलकुलेटर (स्प्रिंग सर्ज)

कुंडलित स्प्रिंगों के लिए उत्प्लावन आवृत्ति और क्रांतिक गति की गणना करता है। उत्प्लावन तब होता है जब स्प्रिंग कुंडलियाँ अनुनाद पर कंपन करती हैं, जिससे तनाव और विफलता होती है।
सूत्र: fs = c/(2L) जहाँ c = तरंग वेग, L = तार की लंबाई।

💼 अनुप्रयोग

इंजन वाल्व स्प्रिंग: ऑपरेटिंग 6000 RPM = 100 Hz. स्प्रिंग सर्ज आवृत्ति: 250 Hz. सुरक्षा अनुपात: 100/250 = 0.4 < 0.5 ✓ सुरक्षित। उच्च स्प्रिंग इंडेक्स या कम कॉइल्स से सर्ज आवृत्ति बढ़ जाती है।
कंपन अलगावक: उपकरण 1480 RPM। स्प्रिंग में उछाल नहीं होना चाहिए। गणना: 3500 RPM महत्वपूर्ण। अनुपात: 1480/3500 = 0.42 ✓
कंप्रेसर दबाव राहत: वाल्व में स्प्रिंग, 60 हर्ट्ज़ की तीव्र गति से साइकिल चलाना। 180 हर्ट्ज़ की उछाल। सुरक्षित, लेकिन 2× और 3× ऑपरेटिंग आवृत्ति पर हार्मोनिक्स की जाँच करें।

उछाल की रोकथाम:

डिज़ाइन नियम: परिचालन आवृत्ति होनी चाहिए < 0.5 × सर्ज आवृत्ति। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए: < 0.3 × उछाल आवृत्ति.

यदि समाधान बहुत निकट हो तो: तार का व्यास बढ़ाएं, औसत व्यास घटाएं, सक्रिय कॉइल कम करें, डैम्पिंग स्लीव्स, नेस्टेड स्प्रिंग्स का उपयोग करें।

स्प्रिंग क्रिटिकल स्पीड (सर्जिंग) कैलकुलेटर

admin द्वारा अक्टूबर 20, 2025 अक्टूबर 20, 2025 पर प्रकाशित