Besplatni inženjerski alat #064
Kalkulator za projektiranje spiralnih tlačnih opruga
Dizajnirajte spiralne tlačne opruge. Unesite promjer žice, promjer zavojnice, slobodnu duljinu, aktivne zavoje i modul smicanja za izračun krutosti opruge, maksimalnog opterećenja, smičnog naprezanja i pune visine.
Rezultati
Krutost opruge
Smicanje naprezanja s Wahlovom korekcijom
Wahl faktor
gdje je C = D/d indeks opruge.
Puna visina
| Materijal | G (GPa) | Tipična upotreba |
|---|---|---|
| Glazbena žica (A228) | 79.3 | Opća namjena, visoki vijek trajanja od zamora |
| Krom-vanadij | 77.2 | Visoka naprezanja, udarna opterećenja |
| Nehrđajući čelik 302 | 69.0 | Otpornost na koroziju |
| Fosforna bronca | 41.4 | Električni, nemagnetski |
| Berilij bakar | 44.8 | Ne iskri, vodljivo |
Dano: d = 4 mm, D = 30 mm, L₀ = 80 mm, n = 10, G = 79300 MPa
C = 30/4 = 7,5
k = 79300 × 4⁴ / (8 × 30³ × 10) = 79300 × 256 / 2.160.000 = 9,39 N/mm
Puna visina = (10+2) × 4 = 48 mm → Hod = 80 − 48 = 32 mm
Fčvrsta = 9,39 × 32 = 300,5 N
⚠️ Napomena: Nikada ne stisnite oprugu do pune visine tijekom rada. Projektirajte radni hod na ≤80% raspoloživog otklona. Provjerite izvijanje ako je slobodna duljina/srednji promjer > 4.
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.
Postupke opisane na ovoj stranici razvio je i terenski testirao tim Vibromera koristeći Balanset-1A, prijenosni dvokanalni balanser i analizator vibracija za balansiranje rotora na terenu.
Profesionalni instrumenti i softver za balansiranje na terenu. Koriste se u više od 50 zemalja.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko inženjer je analize vibracija te osnivač i izvršni direktor tvrtke Vibromera. Više od 15 godina balansira rotacijsku opremu na terenu, a ne na ispitnom stolu: malčere, industrijske ventilatore, drobilice, centrifuge, vratila i vretena. Upravo je iz tog rada nastala oprema Balanset — osmišljena je kao alat koji stručnjak može ponijeti do stroja i sam njime raditi na licu mjesta, a ne kao laboratorijska oprema. Vibromera je osnovana 2017. godine, a od 2023. sjedište joj je u Portu u Portugalu. Ovdje se odvijaju razvoj, sklapanje i podrška za liniju Balanset. Vodeći instrument je Balanset-1A, prijenosni analizator za balansiranje u jednoj i dvije ravnine te za dijagnostiku vibracija. Nikolai je osobno uključen u podršku korisnicima, u rješavanje složenih slučajeva balansiranja i u razvoj programske podrške. Radi s korisnicima diljem svijeta, na bilo kojem jeziku.
