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ばねの臨界速度計算機

圧縮コイルばねの臨界サージ周波数(コイルに沿って定在波が形成され、サージングを引き起こす共振周波数)を計算します。

らせんばね サージ周波数 4 材料
クイックプリセット

結果

サージ周波数
サージ周波数(RPM)
バネ剛性(k)
スプリングインデックス(C = D/d)
固定-自由端固有振動数(一端自由)
材料

サージ周波数

螺旋圧縮ばねの臨界サージ振動数(固定-固定/自由-自由境界、基本モード):

  • d — 線径(m)
  • D — 平均コイル径(m)
  • nₐ — アクティブコイルの数
  • G — 線材のせん断弾性率(Pa)
  • ρ — 線材密度(kg/m³)

スプリングの硬さ

ばね指数 & 固定-自由端固有振動数

実用的なスプリング設計では、スプリング指数 C は通常 3 〜 15 の範囲になります。

計算例

例 - ばね鋼圧縮ばね

条件: d = 5 mm、D = 30 mm、nₐ = 7、ばね鋼(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回転)

k = 79.3×10⁹ × 0.005⁴ / (8 × 0.030³ × 7) = 32.8 N/mm

C = D/d = 30/5 6.0 (良好、3~15の範囲内)

f_fixed-free = 283.9 / 2 = 142.0 Hz

⚠️ 経験則: サージ周波数は、バルブスプリングの場合は動作周波数の少なくとも 13 倍、一般的な産業用途の場合は 15~20 倍にする必要があります。

Vibromera — 振動診断およびバランス調整装置
50か国以上で使用されている業務用ポータブルバランサー、振動アナライザー、状態監視システム。現場でのバネ共振診断や回転機械のバランス調整が可能です。
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Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenkoは、振動解析エンジニアであり、Vibromeraの創業者兼CEOです。 15年以上にわたり、彼は試験台上ではなく現場で回転機械のバランシングを行ってきました——マルチャー、産業用ファン、クラッシャー、遠心分離機、シャフト、スピンドルなど。この経験から生まれたのがBalanset計測器であり、専門家が機械のもとへ持ち運び、現場で単独で使用できる道具として設計されています。実験室用の機器ではありません。 Vibromeraは2017年に設立され、2023年以降はポルトガル・ポルトを拠点としています。Balansetシリーズの開発、組み立て、サポートはすべてここで行われています。フラッグシップ機器はBalanset-1Aであり、単一平面および二平面バランシングと振動診断のための可搬式アナライザーです。 Nikolaiは、カスタマーサポート、困難なバランシング案件への対応、そしてソフトウェアの開発に自ら携わっています。世界中の顧客と、どの言語でも対応しています。

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