Darmowe narzędzie inżynieryjne

Kalkulator prędkości krytycznej sprężyny

Oblicz krytyczną częstotliwość falowania sprężyny ściskanej śrubowej — częstotliwość rezonansową, przy której wzdłuż zwojów tworzą się fale stojące, powodując falowanie.

Sprężyna śrubowa Częstotliwość podmuchu 4 Materiały
Szybkie ustawienia wstępne

Wyniki

Częstotliwość podmuchu
Częstotliwość skokowa (obr./min)
Sztywność sprężyny (k)
Indeks sprężyny (C = D/d)
Częstotliwość obciążenia (oba końce stałe)
Tworzywo

Częstotliwość podmuchu

Krytyczna częstotliwość udarów sprężyny ściskanej śrubowej (granica swobodna-swobodna, tryb podstawowy):

  • D — średnica drutu (m)
  • D — średnia średnica cewki (m)
  • nₐ — liczba aktywnych cewek
  • G — moduł ścinania materiału drutu (Pa)
  • ρ — gęstość materiału drutu (kg/m³)

Sztywność sprężyny

Wskaźnik sprężyny i częstotliwość pod obciążeniem

W praktycznych projektach sprężyn indeks sprężyny C powinien mieścić się w przedziale od 3 do 15.

Przykład praktyczny

Przykład — sprężyna ściskana ze stali sprężynowej

Biorąc pod uwagę: d = 5 mm, D = 30 mm, nₐ = 7, Stal sprężynowa (G = 79,3 GPa, ρ = 7850 kg/m³)

√(G / 2ρ) = √(79,3×10⁹ / (2 × 7850)) = 2247,4

f_surge = 0,005 / (2π × 7 × 0,030²) × 2247,4 = 283,9 Hz (17 032 obr./min)

k = 79,3×10⁹ × 0,005⁴ / (8 × 0,030³ × 7) = 32,8 N/mm

C = D/d = 30/5 = 6.0 (dobry, w zakresie 3–15)

f_loaded = 283,9 / 2 = 142,0 Hz

⚠️ Zasada praktyczna: Częstotliwość udarów powinna wynosić co najmniej 13-krotnie częstotliwość roboczą dla sprężyn zaworowych i 15–20-krotnie dla ogólnych zastosowań przemysłowych.

Vibromera — Diagnostyka wibracyjna i urządzenia do wyważania
Profesjonalne przenośne wyważarki, analizatory drgań i systemy monitorowania stanu używane w ponad 50 krajach. Diagnozuj rezonans sprężyn i wyważaj maszyny obrotowe na miejscu.
Dowiedz się więcej
Categories:

WhatsApp