Bezmaksas inženiertehniskais rīks
Ekvivalentā atsperes stingrības kalkulators
Aprēķiniet ekvivalento atsperes stingrību virknē vai paralēli savienotām atsperēm. Ievadiet līdz 5 atsevišķām atsperes stingrībām un pēc izvēles aprēķiniet dabisko frekvenci.
Rezultāti
Paralēlais savienojums
Atsperēm ir vienāda novirze; spēki summējas:
Sērijas savienojums
Atsperēm ir vienāds spēks; novirzes summējas:
Identisku atsperu vienkāršošana
Priekš n identiskas stingrības atsperes k:
Pašsvārstību frekvence
Ar zināmu masu, kas uzstādīta uz atsperu sistēmas:
Kur kvienādojums ir N/m (reiziniet N/mm ar 1000) un m ir kilogramos.
Praktisks piemērs
Ņemot vērā: Masa m = 200 kg, 4 identiskas atsperes paralēli, katra k = 45 N/mm.
kvienādojums = 4 × 45 = 180 N/mm2 = 180 000 N/m²
ωn = √(180 000 / 200) = √900 = 30 rad/s
fn = 30 / (2π) = 4,77 Hz
💡 Padoms: Paralēlās atsperes palielina stingrību (stingrāka sistēma, augstāka pašfrekvence). Sērijveida atsperes samazina stingrību (mīkstāka sistēma, zemāka pašfrekvence).
Use parallel springs when you need to increase the overall stiffness — for example, mounting multiple springs side by side under a machine. The equivalent stiffness is the sum of all individual stiffnesses.
Use series springs when you need to decrease the overall stiffness or increase flexibility — for example, stacking springs end-to-end. The equivalent stiffness is always less than the weakest individual spring.
In a parallel arrangement, all springs share the same deflection but each carries a portion of the load. The total force is the sum of the forces in each spring, so the effective stiffness is keq = k₁ + k₂ + … + kₙ.
For n identical springs of stiffness k, the equivalent stiffness is simply n × k.
Series spring configurations appear in many engineering systems:
- Multi-stage shock absorbers with stacked springs
- Automotive valve springs in some configurations
- Rubber isolation pads stacked vertically
- Multi-layer leaf spring systems
- Drill string assemblies
Yes. Natural frequency depends on both mass and stiffness: f = (1/2π)√(k/m). Adding springs in parallel increases keq, raising the natural frequency. Adding springs in series decreases keq, lowering it.
Doubling identical parallel springs doubles keq and increases frequency by √2 ≈ 1.41.
Spring stiffness can be measured several ways:
- Static test: Apply a known force and measure deflection. k = F/δ.
- Compression testing machine: Record the full force-deflection curve.
- Dynamic test: Mount a known mass, measure free vibration frequency. k = m × (2πf)².
- Manufacturer datasheet: Most commercial springs have a rated spring rate.
Šajā lapā aprakstītās procedūras izstrādāja un lauka apstākļos pārbaudīja Vibromera komanda, izmantojot Balanset-1A — pārnēsājamu divkanālu balansētāju un vibrāciju analizatoru rotoru balansēšanai uz vietas.
Profesionāli pārnēsājami balansieri, vibrācijas analizatori un stāvokļa uzraudzības sistēmas. Optimizējiet atsperu izvēli un pārbaudiet izolācijas veiktspēju uz vietas. Izmanto vairāk nekā 50 valstīs.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ir vibrāciju analīzes inženieris, kā arī uzņēmuma Vibromera dibinātājs un vadītājs. Vairāk nekā 15 gadus viņš balansē rotējošas iekārtas darba vietā, nevis uz pārbaudes stenda: mulčētājus, rūpnieciskos ventilatorus, drupinātājus, centrifūgas, vārpstas un darbvārpstas. Tieši no šī darba radās Balanset instrumenti — tie tika veidoti kā rīks, ko speciālists var aiznest pie mašīnas un lietot viens pats uz vietas, nevis kā laboratorijas aprīkojums. Vibromera dibināta 2017. gadā, un kopš 2023. gada tā atrodas Portu, Portugālē. Šeit notiek Balanset līnijas izstrāde, montāža un atbalsts. Vadošais instruments ir Balanset-1A — portatīvs analizators balansēšanai vienā un divās plaknēs, kā arī vibrāciju diagnostikai. Nikolai personīgi piedalās klientu atbalstā, sarežģītu balansēšanas gadījumu risināšanā un programmatūras izstrādē. Viņš strādā ar klientiem visā pasaulē, jebkurā valodā.
