Terug naar de lijst met rekenmachines

Veerkritische snelheidscalculator

Bereken de piekfrequentie en kritische snelheden voor spiraalveren

Berekeningsparameters

Gebaseerd op ISO 13906 en de theorie van de veerdynamiek

Metrisch systeem

Imperiaal systeem

Veertype

Draaddiameter

Gemiddelde spoeldiameter

Aantal actieve spoelen

Veermateriaal

Eindtypeconfiguratie

Bedrijfssnelheid (indien roterend)

toerental

Montageconditie

Resultaten van kritische snelheidsanalyse

Eerste natuurlijke frequentie (piek):
—

Kritisch toerental (RPM):
—

Golfsnelheid in de lente:
—

Veerindex (C = D/d):
—

Veiligheidsmarge:
—

Beoordeling van de piekfrequentie:

Veilig: Bediening < 0,2 × kritische snelheid

Voorzichtigheid: Bedrijfssnelheid 0,2-0,5 × kritische snelheid

Waarschuwing: Bedrijfssnelheid 0,5-0,8 × kritisch toerental

Gevaar: Bedrijfssnelheid > 0,8 × kritische snelheid – Herontwerp vereist

Hoe de rekenmachine werkt

Lentegolffenomeen

Een veerstoot ontstaat wanneer de excitatiefrequentie overeenkomt met de eigenfrequentie van het veerdraad, waardoor resonantietrillingen over de lengte van de veer ontstaan.

Natuurlijke frequentieberekening

Voor schroefveren is de eerste eigenfrequentie:

fs = (1/2n) × √(G/ρ)

waar:

fs — piekfrequentie (Hz)
n — aantal actieve spoelen
G — schuifmodulus (Pa)
ρ — materiaaldichtheid (kg/m³)

Kritische snelheid

De kritische rotatiesnelheid waarbij een piek kan optreden:

Nc = 60 × fs / k

waarbij k het harmonische getal is (meestal 1 voor de grondtoon)

Golfsnelheid

De snelheid van de spanningsgolven in het veermateriaal:

c = √(G/ρ)

Lente-index

De veerindex beïnvloedt het piekgedrag:

C < 4: Moeilijk te vervaardigen, hoge spanning
C = 4-12: Normaal bereik voor de meeste veren
C > 12: Gevoelig voor klitten en knikken

Materiaaleigenschappen

Materiaal	Schuifmodulus (GPa)	Dichtheid (kg/m³)
Muziekdraad	81.7	7850
Roestvrij staal 302	69.0	7900
Chroomsilicium	77.2	7850
Fosforbrons	41.4	8800

Preventiemethoden

Ontwerpveer natuurlijke frequentie > 13× werkfrequentie
Gebruik veren met variabele spoed om resonantie te doorbreken
Demping toevoegen (geneste veren, coatings)
Verander de veerafmetingen of het materiaal
Gebruik overspanningsdempers of veergeleiders

Gevolgen van opkomende

Voortijdige vermoeidheidsbreuk
Spoelbotsing en impactschade
Verlies van laadvermogen
Overmatig lawaai en trillingen
Onvoorspelbaar veergedrag

📘 Kritieke snelheidscalculator (Spring Surge)

Berekent de piekfrequentie en kritische snelheid voor schroefveren. Een piek treedt op wanneer de veerwindingen trillen in resonantie, wat spanning en breuk veroorzaakt.
Formule: fs = c/(2L) waarbij c = golfsnelheid, L = draadlengte.

💼 Toepassingen

Motorklepveer: Bedrijfssnelheid 6000 tpm = 100 Hz. Veerstootfrequentie: 250 Hz. Veiligheidsverhouding: 100/250 = 0,4 < 0,5 ✓ Veilig. Een hogere veerindex of minder windingen verhoogt de piekfrequentie.
Trillingsisolator: Apparatuur 1480 tpm. Veren mogen niet stoten. Berekend: 3500 tpm kritisch. Verhouding: 1480/3500 = 0,42 ✓
Compressor drukontlasting: Veer in klep, snelle cyclus 60 Hz. Piek: 180 Hz. Veilig, maar controleer op harmonischen bij 2× en 3× bedrijfsfrequentie.

Overspanningsbeveiliging:

Ontwerpregels: De bedrijfsfrequentie moet zijn < 0,5 × piekfrequentie. Voor kritische toepassingen: < 0,3 × piekfrequentie.

Oplossingen als het te dichtbij is: Vergroot de draaddiameter, verklein de gemiddelde diameter, verminder het aantal actieve spoelen, gebruik dempingshulzen en geneste veren.

Rekenmachine voor kritische veersnelheid (schommelend)

Gepubliceerd door admin op oktober 20, 2025 oktober 20, 2025