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Calcolatore della velocità critica della molla
Calcola la frequenza critica di pompaggio di una molla di compressione elicoidale, ovvero la frequenza di risonanza alla quale si formano onde stazionarie lungo le spire, causando il pompaggio.
Risultati
Frequenza di sovratensione
La frequenza critica di pompaggio di una molla di compressione elicoidale (condizione libero-libero, modo fondamentale):
- D — diametro del filo (m)
- D — diametro medio della spira (m)
- nₐ — numero di bobine attive
- G — modulo di taglio del materiale del filo (Pa)
- ρ — densità del materiale del filo (kg/m³)
Rigidità della molla
Indice di molla e frequenza a carico
Per progetti di molle pratici, l'indice di molla C dovrebbe essere in genere compreso tra 3 e 15.
Esempio pratico
Dato: d = 5 mm, D = 30 mm, nₐ = 7, Acciaio per molle (G = 79,3 GPa, ρ = 7850 kg/m³)
√(G / 2ρ) = √(79,3×10⁹ / (2 × 7850)) = 2247,4
f_surge = 0,005 / (2π × 7 × 0,030²) × 2247,4 = 283,9 Hz (17.032 giri/min)
k = 79,3×10⁹ × 0,005⁴ / (8 × 0,030³ × 7) = 32,8 N/mm
C = D/d = 30/5 = 6.0 (buono, compreso tra 3 e 15)
f_caricato = 283,9 / 2 = 142,0 Hz
⚠️ Regola pratica: La frequenza di picco dovrebbe essere almeno 13 volte superiore alla frequenza operativa per le molle delle valvole e 15–20 volte superiore per le applicazioni industriali generali.
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