Tilbake til kalkulatorlisten

Kalkulator for ekvivalent fjærstivhet

Beregn kombinert stivhet for fjærer i serie eller parallelt

Beregningsparametere

Basert på ISO 26909 og prinsippene i Hookes lov

Metrisk system

Det keiserlige systemet

Beregningsresultater

Ekvivalent stivhet:
-

Fullstendig samsvar:
-

Kraftfordeling:
-

Avbøyningsfordeling:
-

Systemanalyse:

Hvordan kalkulatoren fungerer

Fjærer i parallell

Når fjærer er anordnet side om side (parallelt), deler de lasten likt:

k_eq = k₁ + k₂ + k₃ + … + k_n

Kjennetegn:

Total stivhet øker
Samme nedbøyning for alle fjærer
Kraften fordeles mellom fjærene
Brukes for å øke lastekapasiteten

Fjærer i serie

Når fjærer kobles ende mot ende (serie), opplever de samme kraft:

1/k_ekv. = 1/k₁ + 1/k₂ + 1/k₃ + … + 1/k_n

Kjennetegn:

Total stivhet avtar
Samme kraft gjennom alle fjærene
Total nedbøyning er summen av individuelle nedbøyninger
Brukes for å øke arbeidsområdet

Blandede konfigurasjoner

Komplekse arrangementer kombinerer serie- og parallellkoblinger:

Beregn parallelle grupper først
Beregn deretter seriekombinasjoner
Arbeid innenfra og ut for nestede konfigurasjoner

Fjærtyper og bruksområder

Kompresjonsfjærer: Vanligst, motstå kompresjonskrefter
Forlengelsesfjærer: Motstå strekkrefter, ha initial spenning
Torsjonsfjærer: Motstå rotasjonskrefter, k i N·m/rad
Skivefjærer: Høy lastekapasitet på liten plass, ikke-lineær

Viktige hensyn

Fjærhastigheten kan variere med nedbøyning (ikke-lineære fjærer)
Vurder spiralbinding i kompresjonsfjærer
Ta hensyn til initialspenning i strekkfjærer
Temperatur påvirker fjærstivheten
Utmattelseslevetid avhenger av stressnivå

Praktiske anvendelser

Vibrasjonsisolering: Seriefjærer for lavere frekvens
Lastdeling: Parallelle fjærer for tunge belastninger
Finjustering: Blandede konfigurasjoner for spesifikke egenskaper
Redundans: Flere fjærer for sikkerhet

📘 Kalkulator for fjærstivhet

Beregner ekvivalent stivhet for flere fjærer i serie-, parallell- eller blandede konfigurasjoner.
Parallell: k = k₁ + k₂ + … | Serie: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + …

💼 Søknader

Kompressorens vibrasjonsisolering: Kreves fn = 5 Hz, masse 1200 kg. Kreves k = 118 kN/m. Løsning: 4 fjærer parallelle × 29,5 kN/m hver.
Instrumentoppheng: Har 5000 N/m fjærer, trenger 2000 N/m. Løsning: 2 i serie → k = 2500 N/m. Legg til justering for finjustering.
To-trinns isolasjon: Øvre: 4 fjærer × 10000 N/m parallelt = 40 kN/m. Nedre: 4 × 8000 N/m = 32 kN/m. Trinn i serie → effektivt ~18 kN/m.
Nødutskifting: Fjærbrudd 12000 N/m. Kun 6000 N/m tilgjengelig. Løsning: 2 parallelle = 12000 N/m ✓

Vårformel:

Spiralfjær: k = Gd⁴ / (8D³n) hvor G = skjærmodul (80 GPa stål), d = trådØ, D = gjennomsnittlig spiralØ, n = aktive spiraler