Bezplatný inžiniersky nástroj #064
Kalkulačka návrhu špirálových tlačných pružín
Navrhnite špirálové tlačné pružiny. Zadajte priemer drôtu, priemer vinutia, voľnú dĺžku, aktívne vinutia a modul šmyku na výpočet tuhosti pružiny, maximálneho zaťaženia, šmykového napätia a výšky telesa.
Výsledky
Tuhosť pružiny
Šmykové napätie s Wahlovou korekciou
Wahl faktor
kde C = D/d je index pružiny.
Pevná výška
| Materiál | G (GPa) | Typické použitie |
|---|---|---|
| Hudobný drôt (A228) | 79.3 | Univerzálne použitie, vysoká únavová životnosť |
| Chróm-vanád | 77.2 | Vysoké namáhanie, rázové zaťaženia |
| Nerezová oceľ 302 | 69.0 | Odolnosť proti korózii |
| Fosforový bronz | 41.4 | Elektrické, nemagnetické |
| Berýliová meď | 44.8 | Neiskriace, vodivé |
Vzhľadom na to, že: 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
Výška telesa = (10+2) × 4 = 48 mm → Zdvih = 80 − 48 = 32 mm
Fpevný = 9,39 × 32 = 300,5 N
⚠️ Poznámka: Nikdy nestláčajte pružinu počas prevádzky na pevnú výšku. Navrhnite pracovný zdvih na ≤ 80 % dostupnej deformácie. Ak je pomer voľná dĺžka/stredný priemer > 4, skontrolujte vzper.
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.
Postupy opísané na tejto stránke vyvinul a v teréne otestoval tím Vibromera pomocou zariadenia Balanset-1A, prenosného dvojkanálového vyvažovacieho prístroja a analyzátora vibrácií na vyvažovanie rotorov priamo na mieste.
Profesionálne prístroje a softvér na vyvažovanie v teréne. Používajú sa vo viac ako 50 krajinách.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inžinier vibračnej analýzy a zakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti Vibromera. Viac než 15 rokov vyvažuje rotačné stroje priamo v prevádzke, a nie na skúšobnom stave: mulčovače, priemyselné ventilátory, drviče, odstredivky, hriadele a vretená. Práve z tejto práce vznikli prístroje Balanset — boli navrhnuté ako nástroj, ktorý si odborník môže vziať k stroju a použiť sám, priamo na mieste, nie ako laboratórne vybavenie. Vibromera bola založená v roku 2017 a od roku 2023 sídli v portugalskom Porte. Tu prebieha vývoj, montáž aj podpora radu Balanset. Vlajkovým prístrojom je Balanset-1A, prenosný analyzátor na vyvažovanie v jednej a v dvoch rovinách a na vibračnú diagnostiku. Nikolai sa osobne podieľa na zákazníckej podpore, na riešení náročných prípadov vyvažovania aj na vývoji softvéru. Pracuje so zákazníkmi po celom svete, v akomkoľvek jazyku.
