Gratis ingeniørverktøy #064
Kalkulator for spiralformet kompresjonsfjærdesign
Design spiralformede kompresjonsfjærer. Skriv inn tråddiameter, spiraldiameter, fri lengde, aktive spiraler og skjærmodul for å beregne fjærkonstant, maks belastning, skjærspenning og solid høyde.
Resultater
Fjærkonstant
Skjærspenning med Wahl-korreksjon
Wahl-faktor
hvor C = D/d er fjærindeksen.
Blokkhøyde
| Materiale | G (GPa) | Typisk bruk |
|---|---|---|
| Pianotråd (A228) | 79.3 | Generelt bruk, høy utmattingslevetid |
| Kromvanadium | 77.2 | Høye belastninger og sjokkbelastninger |
| Rustfritt stål 302 | 69.0 | Korrosjonsbestandighet |
| Fosforbronse | 41.4 | Elektrisk, ikke-magnetisk |
| Berylliumkobber | 44.8 | Gnistfri, ledende |
Gitt: d = 4 mm, D = 30 mm, L₀ = 80 mm, n = 10, G = 79 300 MPa
C = 30/4 = 7,5
k = 79300 × 4⁴ / (8 × 30³ × 10) = 79300 × 256 / 2 160 000 = 9,39 N/mm
Helkroppshøyde = (10+2) × 4 = 48 mm → Vandring = 80 − 48 = 32 mm
Ffast = 9,39 × 32 = 300,5 N
⚠️ Merk: Komprimer aldri en fjær til fast høyde under bruk. Konstruer arbeidsvei til ≤80% av tilgjengelig nedbøyning. Sjekk for knekking hvis fri lengde/gjennomsnittlig diameter > 4.
Spring rate k = Gd⁴/(8D³n), where G is shear modulus, d is wire diameter, D is mean coil diameter, and n is active coils. This assumes round wire and negligible pitch angle.
The Wahl factor Kw = (4C−1)/(4C−4) + 0.615/C accounts for curvature and direct shear. C = D/d is the spring index. It increases calculated shear stress, especially for tight coils (low C).
C = 4 to 12 is typical. C < 4 is hard to manufacture with high stresses. C > 12 leads to tangling and buckling. C = 6–10 is optimal.
Solid height = total coils × wire diameter. It's the fully compressed length. Never compress to solid in service — limit working deflection to 80% of available travel.
Music wire: 79.3 GPa, Stainless 302: 69 GPa, Chrome-vanadium: 77.2 GPa, Phosphor bronze: 41.4 GPa. G varies slightly with temperature.
Prosedyrene som er beskrevet på denne siden, ble utviklet og testet i felt av Vibromera-teamet med Balanset-1A, en bærbar tokanals balanserer og vibrasjonsanalysator for balansering av rotorer på stedet.
Profesjonelle feltbalanseringsinstrumenter og programvare. Brukes i over 50 land.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko er vibrasjonsanalyseingeniør samt grunnlegger og daglig leder i Vibromera. I mer enn 15 år har han balansert roterende utstyr ute i felt i stedet for på en prøvebenk: mulchmaskiner, industrivifter, knusere, sentrifuger, aksler og spindler. Det er ut av dette arbeidet Balanset-instrumentene har vokst — de ble utformet som et verktøy en fagperson kan ta med til maskinen og bruke alene på stedet, ikke som laboratorieutstyr. Vibromera ble grunnlagt i 2017 og har siden 2023 hatt base i Porto i Portugal. Utvikling, montering og støtte for Balanset-serien skjer her. Flaggskipet er Balanset-1A, en bærbar analysator for balansering i ett og to plan og for vibrasjonsdiagnostikk. Nikolai deltar personlig i kundestøtten, i arbeidet med vanskelige balanseringssaker og i utviklingen av programvaren. Han jobber med kunder over hele verden, på alle språk.
