Kembali ke Daftar Kalkulator
Kalkulator Kekakuan Pegas Setara
Hitung kekakuan gabungan untuk pegas seri atau paralel
Parameter Perhitungan
Berdasarkan prinsip ISO 26909 dan Hukum Hooke
Hasil Perhitungan
Kekakuan Setara:
—
—
Kepatuhan Total:
—
—
Distribusi Kekuatan:
—
—
Distribusi Defleksi:
—
—
Analisis Sistem:
Cara Kerja Kalkulator
Mata Air Paralel
Ketika pegas disusun berdampingan (paralel), maka beban yang dibagi secara merata:
persamaan k = k₁ + k₂ + k₃ + … + k_n
Karakteristik:
- Kekakuan total meningkat
- Defleksi yang sama untuk semua pegas
- Gaya didistribusikan di antara pegas
- Digunakan untuk meningkatkan kapasitas beban
Pegas dalam Seri
Ketika pegas dihubungkan ujung ke ujung (seri), mereka mengalami gaya yang sama:
1/persamaan k = 1/k₁ + 1/k₂ + 1/k₃ + … + 1/k_n
Karakteristik:
- Kekakuan total menurun
- Kekuatan yang sama melalui semua pegas
- Defleksi total adalah jumlah defleksi individu
- Digunakan untuk meningkatkan jangkauan kerja
Konfigurasi Campuran
Pengaturan kompleks menggabungkan koneksi seri dan paralel:
- Hitung grup paralel terlebih dahulu
- Kemudian hitung kombinasi seri
- Bekerja dari dalam ke luar untuk konfigurasi bersarang
Jenis dan Aplikasi Pegas
- Pegas Kompresi: Paling umum, menahan gaya tekan
- Pegas Ekstensi: Tahan gaya tarik, memiliki tegangan awal
- Pegas Torsi: Tahan gaya rotasi, k dalam N·m/rad
- Pegas Cakram: Kapasitas beban tinggi di ruang kecil, non-linier
Pertimbangan Penting
- Kecepatan pegas dapat bervariasi dengan defleksi (pegas non-linier)
- Pertimbangkan pengikatan kumparan pada pegas kompresi
- Memperhitungkan tegangan awal pada pegas ekstensi
- Suhu mempengaruhi kekakuan pegas
- Kelelahan hidup tergantung pada rentang stres
Aplikasi Praktis
- Isolasi Getaran: Pegas seri untuk frekuensi lebih rendah
- Pembagian Beban: Pegas paralel untuk beban berat
- Penyetelan Halus: Konfigurasi campuran untuk karakteristik tertentu
- Redundansi: Beberapa pegas untuk keamanan
Kalkulator Kekakuan Pegas
Menghitung kekakuan ekuivalen beberapa pegas dalam konfigurasi seri, paralel, atau campuran.
Paralel: k = k₁ + k₂ + … | Seri: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + …
💼 Aplikasi
- Isolasi Getaran Kompresor: Diperlukan fn = 5 Hz, massa 1200 kg. Perlu k = 118 kN/m. Solusi: 4 pegas sejajar × 29,5 kN/m masing-masing.
- Suspensi Instrumen: Memiliki pegas 5000 N/m, membutuhkan 2000 N/m. Solusi: 2 seri → k = 2500 N/m. Tambahkan penyetelan untuk penyempurnaan.
- Isolasi Dua Tahap: Atas: 4 pegas × 10.000 N/m paralel = 40 kN/m. Bawah: 4 × 8.000 N/m = 32 kN/m. Rangkaian seri → efektif ~18 kN/m.
- Penggantian Darurat: Pegas putus 12000 N/m. Hanya tersedia 6000 N/m. Solusi: 2 paralel = 12000 N/m ✓
Rumus Musim Semi:
Pegas heliks: k = Gd⁴ / (8D³n) di mana G = modulus geser (baja 80 GPa), d = kawat Ø, D = kumparan rata-rata Ø, n = kumparan aktif
Kategori: