როგორ გამოითვლება გაზაფხულის განაკვეთი?

სპირალური შეკუმშვის ზამბარის ზამბარის ბრუნვის სიჩქარე k არის k = Gd⁴/(8D³n), სადაც G არის ძვრის მოდული, d არის მავთულის დიამეტრი, D არის ხვეულის საშუალო დიამეტრი და n არის აქტიური ხვეულების რაოდენობა. ეს ფორმულა ვარაუდობს მრგვალ მავთულს და უმნიშვნელო დახრის კუთხეს.

რა არის Wahl-ის კორექციის კოეფიციენტი?

ვალის კოეფიციენტი Kw ითვალისწინებს სპირალურ ზამბარებში გამრუდებას და პირდაპირი ძვრის ეფექტებს. Kw = (4C-1)/(4C-4) + 0.615/C, სადაც C = D/d არის ზამბარის ინდექსი. ის ზრდის გამოთვლილ ძვრის ძაბვას, განსაკუთრებით მცირე ზამბარის ინდექსებისთვის (მჭიდრო ხვეულები).

რომელი გაზაფხულის ინდექსი C უნდა დავისახო მიზნად?

ტიპიურია ზამბარის ინდექსი C = D/d 4-დან 12-მდე. C < 4 ართულებს ზამბარების დამზადებას და იწვევს მაღალ დაძაბულობას. C > 12-მა შეიძლება გამოიწვიოს ჩახლართვა და მოღუნვა. C = 6–10 ოპტიმალურია უმეტესი გამოყენებისთვის.

რა არის მყარი სიმაღლე და რატომ არის ის მნიშვნელოვანი?

მყარი სიმაღლე არის ზამბარის სიგრძე სრულად შეკუმშვისას ისე, რომ ყველა ხვეული ერთმანეთს ეხება. ის უდრის (სულ ხვეულების რაოდენობა) × მავთულის დიამეტრს. ექსპლუატაციის დროს ზამბარა არასდროს არ უნდა შეკუმშოს მყარი სიმაღლემდე, წინააღმდეგ შემთხვევაში მოხდება მუდმივი ჩაჭედვა (პლასტიკური დეფორმაცია).

რომელი ძვრის მოდული G უნდა გამოვიყენო?

საერთო მნიშვნელობები: მუსიკალური მავთული (ASTM A228) G ≈ 79.3 GPa, უჟანგავი 302 G ≈ 69 GPa, ქრომ-ვანადიუმი G ≈ 77.2 GPa, ფოსფორ-ბრინჯაო G ≈ 41.4 GPa. G ოდნავ იცვლება ტემპერატურისა და მავთულის დიამეტრის მიხედვით.

უფასო საინჟინრო ინსტრუმენტი #064

სპირალური შეკუმშვის ზამბარის დიზაინის კალკულატორი

დააპროექტეთ სპირალური შეკუმშვის ზამბარები. შეიყვანეთ მავთულის დიამეტრი, ხვეულის დიამეტრი, თავისუფალი სიგრძე, აქტიური ხვეულები და ძვრის მოდული, რათა გამოთვალოთ ზამბარის სიმძლავრე, მაქსიმალური დატვირთვა, ძვრის ძაბვა და მყარი მასალის სიმაღლე.

ზამბარის სიხისტე k ვალის ფაქტორი ავტომატური გამოთვლა

მავთულის დიამეტრი d (მმ)

საშუალო ხვეულის დიამეტრი D (მმ)

თავისუფალი სიგრძე L₀ (მმ)

აქტიური კოილები n

მასალა (მჭრელის მოდული G)

დასასრულის ტიპი

სწრაფი წინასწარ დაყენებული პარამეტრები

შედეგები

ზამბარის სიხისტე k

—

მაქსიმალური დატვირთვა მყარ მდგომარეობაში (F)_{მყარი})

—

მაქსიმალური ძვრის ძაბვა τ (Kw-ით)

—

მყარი სიმაღლე

—

ზამბარის ინდექსი C

—

ვალის ფაქტორი K_w

—

ზამბარის პროფილი

ზამბარის სიხისტე

ძვრის ძაბვა ვალის კორექციით

ვალის ფაქტორი

სადაც C = D/d არის ზამბარის ინდექსი.

მყარი სიმაღლე

მასალა	G (GPa)	ტიპიური გამოყენება
მუსიკალური მავთული (A228)	79.3	ზოგადი დანიშნულება, მაღალი დაღლილობის ვადა
ქრომ-ვანადიუმი	77.2	მაღალი ძაბვა, დარტყმითი დატვირთვები
უჟანგავი 302	69.0	კოროზიისადმი მდგრადობა
ფოსფორის ბრინჯაო	41.4	ელექტრო, არამაგნიტური
ბერილიუმი სპილენძი	44.8	არანაპერწკლებიანი, გამტარი

მაგალითი — მუსიკალური მავთულის ზამბარა

მოცემული: d = 4 მმ, D = 30 მმ, L₀ = 80 მმ, n = 10, G = 79300 მპა

C = 30/4 = 7.5

k = 79300 × 4⁴ / (8 × 30³ × 10) = 79300 × 256 / 2,160,000 = 9.39 ნ/მმ

მყარი სხეულის სიმაღლე = (10+2) × 4 = 48 მმ → გადაადგილება = 80 − 48 = 32 მმ

ფ_{მყარი} = 9.39 × 32 = 300.5 ნ

⚠️ შენიშვნა: ექსპლუატაციის დროს ზამბარა არასდროს შეკუმშოთ მყარ სიმაღლემდე. დაპროექტებული სამუშაო გადაადგილება ხელმისაწვდომი გადახრის ≤80%-ზეა. შეამოწმეთ გამრუდება, თუ თავისუფალი სიგრძე/საშუალო დიამეტრი > 4.