Nazaj na seznam kalkulatorjev

Kalkulator kritične hitrosti vzmeti

Izračunajte frekvenco sunkov in kritične hitrosti za vijačne vzmeti

Parametri izračuna

Na podlagi standarda ISO 13906 in teorije dinamike vzmeti

Metrični sistem

Imperialni sistem

Vrsta vzmeti

Premer žice

Povprečni premer tuljave

Število aktivnih tuljav

Vzmetni material

Konfiguracija tipa konca

Delovna hitrost (pri vrtenju)

RPM

Pogoj montaže

Rezultati analize kritične hitrosti

Prva naravna frekvenca (val):
—

Kritična hitrost (vrt/min):
—

Hitrost valov spomladi:
—

Vzmetni indeks (C = D/d):
—

Varnostna meja:
—

Ocena frekvence prenapetosti:

Varno: Delovanje < 0,2 × kritična hitrost

Pozor: Delovna hitrost 0,2–0,5 × kritična hitrost

Opozorilo: Delovna hitrost 0,5–0,8 × kritična hitrost

Nevarnost: Delovanje > 0,8 × kritična hitrost – potrebna je prenova

Kako deluje kalkulator

Pojav spomladanskega vala

Do vzmetnega sunka pride, ko se vzbujevalna frekvenca ujema z naravno frekvenco vzmetne žice, kar povzroči resonančne vibracije vzdolž dolžine vzmeti.

Izračun naravne frekvence

Za vijačne vzmeti je prva naravna frekvenca:

fs = (1/2n) × √(G/ρ)

kjer:

fs — frekvenca sunka (Hz)
n — število aktivnih tuljav
G — strižni modul (Pa)
ρ — gostota materiala (kg/m³)

Kritična hitrost

Kritična vrtilna hitrost, pri kateri lahko pride do sunka:

Nc = 60 × fs/k

kjer je k harmonsko število (običajno 1 za osnovni ton)

Hitrost valov

Hitrost napetostnih valov v vzmetnem materialu:

c = √(G/ρ)

Pomladni indeks

Vzmetni indeks vpliva na vedenje valovanja:

C < 4: Težka izdelava, visoka napetost
C = 4–12: Normalno območje za večino vzmeti
C > 12: Nagnjeni k zapletanju in upogibanju

Lastnosti materiala

Material	Strižni modul (GPa)	Gostota (kg/m³)
Glasbena žica	81.7	7850
Nerjaveče jeklo 302	69.0	7900
Kromirani silicij	77.2	7850
Fosforjev bron	41.4	8800

Metode preprečevanja

Naravna frekvenca projektne vzmeti > 13 × delovna frekvenca
Za prekinitev resonance uporabite vzmeti s spremenljivim korakom
Dodajte blaženje (vgnezdene vzmeti, premazi)
Spremenite dimenzije ali material vzmeti
Uporabite blažilnike prenapetosti ali vzmetne vodila

Učinki naraščanja

Prezgodnja utrujenost
Trk tuljave in poškodbe zaradi udarca
Izguba nosilnosti
Prekomerni hrup in vibracije
Nepredvidljivo spomladansko vedenje

📘 Kalkulator kritične hitrosti (vzmetni prenapetost)

Izračuna frekvenco sunkov in kritično hitrost za vijačne vzmeti. Sunek se pojavi, ko vzmetne tuljave vibrirajo pri resonanci, kar povzroči napetost in odpoved.
Formula: fs = c/(2L), kjer je c = hitrost valovanja, L = dolžina žice.

💼 Aplikacije

Vzmet ventila motorja: Delovanje 6000 vrt/min = 100 Hz. Frekvenca sunka vzmeti: 250 Hz. Varnostno razmerje: 100/250 = 0,4 < 0,5 ✓ Varno. Višji indeks vzmeti ali manjše število tuljav poveča frekvenco prenapetosti.
Izolator vibracij: Oprema 1480 vrt/min. Vzmeti se ne smejo dvigovati. Izračunano: kritično 3500 vrt/min. Prestavno razmerje: 1480/3500 = 0,42 ✓
Zmanjšanje tlaka kompresorja: Vzmet v ventilu, hitro preklapljanje 60 Hz. Prenapetostni sunek: 180 Hz. Varno, vendar preverite harmonike pri 2× in 3× delovni frekvenci.

Preprečevanje prenapetosti:

Pravila oblikovanja: Delovna frekvenca mora biti < 0,5 × frekvenca prenapetosti. Za kritične aplikacije: < 0,3 × frekvenca prenapetosti.

Rešitve, če so preblizu: Povečajte premer žice, zmanjšajte srednji premer, zmanjšajte število aktivnih tuljav, uporabite dušilne tulce, vgnezdene vzmeti.

Kalkulator kritične hitrosti vzmeti (val)

Objavil admin na oktober 20, 2025 oktober 20, 2025