Kalkulator wyboru sprężyn
Znajdź optymalną sztywność sprężyny dla docelowej częstotliwości rezonansowej
Parametry obliczeń
Na podstawie normy ISO 22705-1:2021 i zasad izolacji drgań
Wyniki selekcji wiosennej
—
—
—
—
—
Wytyczne dotyczące wyboru wiosennego:
Jak działa kalkulator
Projekt częstotliwości docelowej
Wymagana sztywność dla docelowej częstotliwości drgań własnych:
gdzie fn to częstotliwość docelowa, a m to masa układu
Izolacja wibracji
Aby izolacja była skuteczna, częstotliwość własna powinna wynosić:
gdzie ff wymusza częstotliwość. Niższa wartość jest lepsza do izolacji.
Zakaźność
Przełożenie siły:
T < 1 oznacza izolację, T > 1 oznacza wzmocnienie
Wiosenne aranżacje
- Równoległy: k_total = n × k_individual
- Szereg: k_total = k_individual / n
- Mieszany: Oblicz na podstawie konkretnej konfiguracji
Rozważania projektowe
- Uwzględnij współczynnik bezpieczeństwa dla tolerancji produkcyjnych
- Weź pod uwagę częstotliwość przepięć sprężynowych (powinna być > 13×fn)
- Weź pod uwagę ciężar sprężyny, jeśli jest znaczący
- Sprawdź, czy przy maksymalnym ugięciu nie występuje zacięcie cewki
- Sprawdź stabilność wyboczenia dla długich sprężyn
Typowe zastosowania
- Sprzęt HVAC: Typowo 3-6 Hz
- Pompy/Silniki: Typowo 5-10 Hz
- Sprzęt wrażliwy: 1-3 Hz do izolacji drgań podłogi
- Zawieszenie pojazdu: 1-2 Hz dla komfortu
Właściwości materiału sprężynowego
Tworzywo | Moduł ścinania (GPa) | Aplikacje |
---|---|---|
Music Wire | 81.7 | Wysokie naprężenie, ogólne zastosowanie |
Stal nierdzewna 302 | 69.0 | Odporność na korozję |
Chromowany krzem | 77.2 | Wysoka temperatura |
📘 Kalkulator wyboru sprężyn
Dobiera parametry sprężyny dla określonej masy i wymaganej częstotliwości drgań własnych w celu izolacji drgań.
Zasada: W celu izolacji od częstotliwości f, częstotliwość własna fn powinna wynosić < f/√2, idealnie < f/3.
💼 Aplikacje
- Wentylator dachowy: 380 kg, 1450 obr./min = 24,2 Hz. Cel: redukcja 92% (TR = 0,08). Wymagana fn: 24,2/4 = 6 Hz. k = łącznie 54000 N/m. 4 punkty mocowania → 13500 N/m każdy. Wybrano AMC-140 (14 kN/m). Wynik: fn = 6,2 Hz, drgania 8,5 → 0,7 mm/s ✓
- Generator diesla: 4200 kg, zmienna prędkość 900-1500 obr./min. Cel: izolacja całego zakresu. fn = 5 Hz (poniżej wszystkich). k = 415 kN/m. 8 mocowań → 52 kN/m każde. AMC-250 (50 kN/m) z tłumikami do przejścia rezonansu rozruchowego.
- Stół precyzyjny: 650 kg. Wibracje zewnętrzne: 5-50 Hz. Cel: izolacja całości. fn = 2 Hz. k = 10,3 kN/m. 4 mocowania pneumatyczne z automatycznym poziomowaniem. Tłumienie krytyczne 0,1-0,2.
Skuteczność izolacji:
Transmisyjność TR = 1/|1-(f/fn)²|. Dla TR<1 need ffn>√2. Najlepiej: f/fn>3 daje TR=0,1 (redukcja 90%).