Kalkulator ekvivalentne krutosti opruge
Izračunajte kombiniranu krutost za opruge u seriji ili paralelno
Parametri izračuna
Na temelju ISO 26909 i načela Hookeovog zakona
Rezultati izračuna
—
—
—
—
Analiza sustava:
Kako kalkulator radi
Opruge u paralelnim
Kada su opruge raspoređene jedna pored druge (paralelno), one podjednako dijele opterećenje:
Karakteristike:
- Ukupna krutost se povećava
- Isti otklon za sve opruge
- Sila se raspoređuje među oprugama
- Koristi se za povećanje nosivosti
Opruge u seriji
Kada su opruge spojene kraj uz kraj (serijski), one osjećaju istu silu:
Karakteristike:
- Ukupna krutost se smanjuje
- Ista sila kroz sve opruge
- Ukupni otklon je zbroj pojedinačnih otklona
- Koristi se za povećanje radnog dometa
Mješovite konfiguracije
Složeni rasporedi kombiniraju serijske i paralelne veze:
- Prvo izračunajte paralelne grupe
- Zatim izračunajte kombinacije serija
- Radite iznutra prema van za ugniježđene konfiguracije
Vrste i primjene opruga
- Kompresijske opruge: Najčešći, otporni na tlačne sile
- Opruge za ekstenziju: Otpornost na vlačne sile, početna napetost
- Torzijske opruge: Otpornost na rotacijske sile, k u N·m/rad
- Disk opruge: Visoka nosivost u malom prostoru, nelinearna
Važna razmatranja
- Tvrdoća opruge može varirati s otklonom (nelinearne opruge)
- Razmotrite vezivanje zavojnica u tlačnim oprugama
- Uzmite u obzir početnu napetost u vlačnim oprugama
- Temperatura utječe na krutost opruge
- Vijek trajanja do zamora ovisi o rasponu naprezanja
Praktične primjene
- Izolacija vibracija: Serijske opruge za niže frekvencije
- Dijeljenje opterećenja: Paralelne opruge za teška opterećenja
- Fino podešavanje: Mješovite konfiguracije za specifične karakteristike
- Redundancija: Više opruga za sigurnost
📘 Kalkulator krutosti opruga
Izračunava ekvivalentnu krutost više opruga u serijskoj, paralelnoj ili miješanoj konfiguraciji.
Paralelno: k = k₁ + k₂ + … | Redno: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + …
💼 Aplikacije
- Izolacija vibracija kompresora: Potrebno fn = 5 Hz, masa 1200 kg. Potrebno k = 118 kN/m. Rješenje: 4 opruge paralelne × 29,5 kN/m svaka.
- Ovjes instrumenta: Imam opruge od 5000 N/m, trebam 2000 N/m. Rješenje: 2 u seriji → k = 2500 N/m. Dodajte podešavanje za fino podešavanje.
- Dvostupanjska izolacija: Gornja: 4 opruge × 10000 N/m paralelno = 40 kN/m. Donja: 4 × 8000 N/m = 32 kN/m. Stupnjevi u seriji → efektivno ~18 kN/m.
- Zamjena u slučaju nužde: Slomljena opruga 12000 N/m. Dostupno samo 6000 N/m. Rješenje: 2 paralelna = 12000 N/m ✓
Proljetna formula:
Spiralna opruga: k = Gd⁴ / (8D³n) gdje je G = modul smicanja (čelik 80 GPa), d = Ø žice, D = srednji Ø zavojnice, n = aktivne zavojnice