Kalkulator Kekakuan Spring Setara
Kira kekukuhan gabungan untuk spring secara bersiri atau selari
Parameter Pengiraan
Berdasarkan ISO 26909 dan prinsip Undang-undang Hooke
Keputusan Pengiraan
—
—
—
—
Analisis Sistem:
Bagaimana Kalkulator Berfungsi
Mata air secara Selari
Apabila spring disusun bersebelahan (selari), ia berkongsi beban secara sama rata:
Ciri-ciri:
- Jumlah kekakuan meningkat
- Pesongan yang sama untuk semua spring
- Daya diagihkan di antara mata air
- Digunakan untuk meningkatkan kapasiti beban
Springs in Series
Apabila spring disambungkan hujung ke hujung (siri), ia mengalami daya yang sama:
Ciri-ciri:
- Jumlah kekakuan berkurangan
- Daya yang sama melalui semua spring
- Jumlah pesongan ialah jumlah pesongan individu
- Digunakan untuk meningkatkan julat kerja
Konfigurasi Campuran
Susunan kompleks menggabungkan sambungan siri dan selari:
- Kira kumpulan selari dahulu
- Kemudian hitung kombinasi siri
- Bekerja dari dalam ke luar untuk konfigurasi bersarang
Jenis dan Aplikasi Spring
- Mata Air Mampatan: Paling biasa, menentang daya mampatan
- Mata Air Sambungan: Menentang daya tegangan, mempunyai ketegangan awal
- Mata Air Kilasan: Menentang daya putaran, k dalam N·m/rad
- Mata Air Cakera: Kapasiti beban tinggi dalam ruang kecil, tidak linear
Pertimbangan Penting
- Kadar spring mungkin berbeza mengikut pesongan (spring tak linear)
- Pertimbangkan pengikatan gegelung dalam spring mampatan
- Kirakan ketegangan awal dalam spring sambungan
- Suhu menjejaskan kekakuan spring
- Kehidupan keletihan bergantung pada julat tekanan
Aplikasi Praktikal
- Pengasingan Getaran: Spring bersiri untuk frekuensi yang lebih rendah
- Perkongsian Muatan: Pegas selari untuk beban berat
- Penalaan Halus: Konfigurasi bercampur untuk ciri khusus
- Lebihan: Berbilang spring untuk keselamatan
📘 Kalkulator Kekakuan Spring
Mengira kekukuhan setara bagi berbilang spring dalam konfigurasi bersiri, selari atau bercampur.
Selari: k = k₁ + k₂ + … | Siri: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + …
💼 Aplikasi
- Pengasingan Getaran Pemampat: Diperlukan fn = 5 Hz, jisim 1200 kg. Perlu k = 118 kN/m. Penyelesaian: 4 spring selari × 29.5 kN/m setiap satu.
- Penggantungan Instrumen: Mempunyai 5000 N/m spring, perlukan 2000 N/m. Penyelesaian: 2 dalam siri → k = 2500 N/m. Tambah pelarasan untuk penalaan halus.
- Pengasingan Dua Peringkat: Atas: 4 spring × 10000 N/m selari = 40 kN/m. Rendah: 4 × 8000 N/m = 32 kN/m. Peringkat dalam siri → berkesan ~18 kN/m.
- Penggantian Kecemasan: Spring patah 12000 N/m. Hanya 6000 N/m tersedia. Penyelesaian: 2 selari = 12000 N/m ✓
Formula musim bunga:
Spring heliks: k = Gd⁴ / (8D³n) dengan G = modulus ricih (80 GPa keluli), d = wayar Ø, D = gegelung min Ø, n = gegelung aktif