Бесплатный инженерный инструмент
Калькулятор критической скорости пружины
Рассчитайте критическую частоту колебаний винтовой пружины сжатия — резонансную частоту, при которой вдоль витков образуются стоячие волны, вызывающие колебания.
Результаты
Частота скачков напряжения
Критическая частота колебаний винтовой пружины сжатия (граница свободного пространства, основная мода):
- d — диаметр проволоки (м)
- Д — средний диаметр катушки (м)
- нₐ — количество активных катушек
- G — Модуль сдвига материала проволоки (Па)
- ρ — Плотность материала проволоки (кг/м³)
Жесткость пружины
Индекс пружины и частота колебаний под нагрузкой
Для практичных конструкций пружин индекс упругости C обычно должен находиться в диапазоне от 3 до 15.
Практический пример
Данный: d = 5 мм, D = 30 мм, nₐ = 7, пружинная сталь (G = 79,3 ГПа, ρ = 7850 кг/м³)
√(G / 2ρ) = √(79,3×10⁹ / (2 × 7850)) = 2247,4
f_surge = 0,005 / (2π × 7 × 0,030²) × 2247,4 = 283,9 Гц (17 032 об/мин)
k = 79,3×10⁹ × 0,005⁴ / (8 × 0,030³ × 7) = 32,8 Н/мм
C = D/d = 30/5 = 6.0 (хорошо, в диапазоне 3–15)
f_loaded = 283,9 / 2 = 142,0 Гц
⚠️ Общее правило: Частота скачков напряжения должна быть как минимум в 13 раз выше рабочей частоты для пружин клапанов и в 15–20 раз выше для общего промышленного применения.
Профессиональные портативные балансировочные стенды, анализаторы вибрации и системы мониторинга состояния используются более чем в 50 странах. Диагностика резонанса пружин и балансировка вращающегося оборудования на месте.
