Ekvivalentā atsperes stingrības kalkulators
Aprēķiniet virknē vai paralēli savienotu atsperu kombinēto stingrību
Aprēķina parametri
Balstīts uz ISO 26909 un Hūka likuma principiem
Aprēķinu rezultāti
—
—
—
—
Sistēmas analīze:
Kā darbojas kalkulators
Atsperes paralēli
Kad atsperes ir izvietotas blakus (paralēli), tās vienādi sadala slodzi:
Raksturojums:
- Kopējais stingrības pieaugums
- Vienāda novirze visām atsperēm
- Spēks tiek sadalīts starp atsperēm
- Izmanto, lai palielinātu kravnesību
Atsperes sērijā
Kad atsperes ir savienotas viens pret otru (sērijā), tām ir vienāds spēks:
Raksturojums:
- Kopējais stingrums samazinās
- Vienāds spēks caur visām atsperēm
- Kopējā novirze ir atsevišķu noviržu summa
- Izmanto, lai palielinātu darba diapazonu
Jauktas konfigurācijas
Sarežģīti režīmi apvieno virknes un paralēlos savienojumus:
- Vispirms aprēķiniet paralēlās grupas
- Pēc tam aprēķiniet sēriju kombinācijas
- Ligzdotu konfigurāciju veidošanai strādājiet no iekšpuses uz āru
Atsperu veidi un pielietojums
- Saspiešanas atsperes: Visizplatītākie, pretojas spiedes spēkiem
- Pagarinājuma atsperes: Izturēt stiepes spēkus, saglabāt sākotnējo spriegumu
- Vērpes atsperes: Izturēt pret rotācijas spēkiem, k, izteikts N·m/rad
- Disku atsperes: Augsta kravnesība nelielā telpā, nelineāra
Svarīgi apsvērumi
- Atsperes stiprums var mainīties atkarībā no novirzes (nelineāras atsperes)
- Apsveriet spirālveida sasaisti saspiešanas atsperēs
- Ņemiet vērā sākotnējo spriegojumu pagarinājuma atsperēs
- Temperatūra ietekmē atsperes stingrību
- Noguruma ilgums ir atkarīgs no stresa diapazona
Praktiski pielietojumi
- Vibrācijas izolācija: Sērijas atsperes zemākai frekvencei
- Slodzes sadale: Paralēlas atsperes lielām slodzēm
- Precīza regulēšana: Jauktas konfigurācijas specifiskām īpašībām
- Atlaišana: Vairākas atsperes drošībai
📘 Atsperes stingrības kalkulators
Aprēķina vairāku atsperu ekvivalento stingrību virknē, paralēli vai jauktās konfigurācijās.
Paralēli: k = k₁ + k₂ + … | Sērija: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + …
💼 Lietojumprogrammas
- Kompresora vibrācijas izolācija: Nepieciešamā fn = 5 Hz, masa 1200 kg. Nepieciešamā k = 118 kN/m. Risinājums: 4 paralēlas atsperes × 29,5 kN/m katra.
- Instrumentu piekare: Ir 5000 N/m atsperes, nepieciešami 2000 N/m. Risinājums: 2 virknē → k = 2500 N/m. Pievienojiet regulēšanu precīzai regulēšanai.
- Divpakāpju izolācija: Augšējā: 4 atsperes × 10000 N/m paralēli = 40 kN/m. Apakšējā: 4 × 8000 N/m = 32 kN/m. Pakāpes virknē → efektīva ~18 kN/m.
- Avārijas nomaiņa: Salauzta atspere 12000 N/m. Pieejama tikai 6000 N/m. Risinājums: 2 paralēlas = 12000 N/m ✓
Pavasara formula:
Spirālveida atspere: k = Gd⁴ / (8D³n), kur G = bīdes modulis (80 GPa tērauds), d = stieples Ø, D = vidējais spirāles Ø, n = aktīvās spirāles