Tillbaka till listan över kalkylatorer

Kalkylator för ekvivalent fjäderstyvhet

Beräkna kombinerad styvhet för fjädrar i serie eller parallellt

Beräkningsparametrar

Baserat på ISO 26909 och Hookes lag

Metriska systemet

Imperialsystemet

Beräkningsresultat

Ekvivalent styvhet:
—

Total efterlevnad:
—

Kraftfördelning:
—

Avböjningsfördelning:
—

Systemanalys:

Hur kalkylatorn fungerar

Fjädrar parallellt

När fjädrar är anordnade sida vid sida (parallellt) delar de lasten lika:

k_eq = k₁ + k₂ + k₃ + … + k_n

Egenskaper:

Total styvhet ökar
Samma nedböjning för alla fjädrar
Kraften fördelas mellan fjädrarna
Används för att öka lastkapaciteten

Fjädrar i serie

När fjädrar är seriekopplade upplever de samma kraft:

1/k_ekv = 1/k₁ + 1/k₂ + 1/k₃ + … + 1/k_n

Egenskaper:

Total styvhet minskar
Samma kraft genom alla fjädrar
Total nedböjning är summan av individuella nedböjningar
Används för att öka arbetsområdet

Blandade konfigurationer

Komplexa arrangemang kombinerar serie- och parallellkopplingar:

Beräkna parallella grupper först
Beräkna sedan seriekombinationer
Arbeta inifrån och ut för kapslade konfigurationer

Fjädertyper och tillämpningar

Kompressionsfjädrar: Vanligast, motstår tryckkrafter
Dragfjädrar: Motstå dragkrafter, ha initial spänning
Torsionsfjädrar: Motstå rotationskrafter, k i N·m/rad
Skivfjädrar: Hög lastkapacitet i små utrymmen, icke-linjär

Viktiga överväganden

Fjäderkonstanten kan variera med nedböjning (icke-linjära fjädrar)
Överväg spiralbindning i tryckfjädrar
Ta hänsyn till initialspänningen i dragfjädrar
Temperaturen påverkar fjäderns styvhet
Trötthetslivslängden beror på stressintervallet

Praktiska tillämpningar

Vibrationsisolering: Seriefjädrar för lägre frekvens
Lastdelning: Parallella fjädrar för tunga belastningar
Finjustering: Blandade konfigurationer för specifika egenskaper
Redundans: Flera fjädrar för säkerhet

📘 Kalkylator för fjäderstyvhet

Beräknar ekvivalent styvhet för flera fjädrar i serie-, parallell- eller blandade konfigurationer.
Parallell: k = k₁ + k₂ + … | Serie: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + …

💼 Applikationer

Kompressorns vibrationsisolering: Krävs fn = 5 Hz, massa 1200 kg. Krävs k = 118 kN/m. Lösning: 4 parallella fjädrar × 29,5 kN/m vardera.
Instrumentupphängning: Har 5000 N/m fjädrar, behöver 2000 N/m. Lösning: 2 i serie → k = 2500 N/m. Lägg till justering för finjustering.
Tvåstegsisolering: Övre: 4 fjädrar × 10000 N/m parallellt = 40 kN/m. Nedre: 4 × 8000 N/m = 32 kN/m. Steg i serie → effektivt ~18 kN/m.
Akut ersättning: Trasig fjäder 12000 N/m. Endast 6000 N/m tillgängligt. Lösning: 2 parallella = 12000 N/m ✓

Vårformel:

Spiralfjäder: k = Gd⁴ / (8D³n) där G = skjuvmodul (80 GPa stål), d = tråd-Ø, D = medelspiral-Ø, n = aktiva spiraler