Інструмент вільного інжинірингу
Калькулятор критичної швидкості пружини
Обчисліть критичну частоту резонансу гвинтової пружини стиску — резонансну частоту, на якій уздовж витків утворюються стоячі хвилі, що спричиняють резонанс пружини.
Результати
Частота резонансу пружини
Критична частота піку гвинтової стискальної пружини (межа закріплена–закріплена / вільна–вільна, фундаментальна мода):
- d — діаметр дроту (м)
- D — середній діаметр котушки (м)
- nₐ — кількість активних котушок
- G — модуль зсуву дротяного матеріалу (Па)
- ρ — щільність дротяного матеріалу (кг/м³)
Жорсткість пружини
Індекс пружини & частота закріплена–вільна
Індекс пружини C зазвичай повинен бути від 3 до 15 для практичних конструкцій пружин.
Практичний приклад
Дано: d = 5 мм, D = 30 мм, nₐ = 7, пружинна 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/хв)
k = 79,3×10⁹ × 0,005⁴ / (8 × 0,030³ × 7) = 32,8 Н/мм
C = D/d = 30/5 = 6.0 (добре, в межах 3–15)
f_fixed-free = 283.9 / 2 = 142,0 Гц
⚠️ Емпіричне правило: Частота резонансу пружини має щонайменше у 13 разів перевищувати робочу частоту для клапанних пружин і у 15–20 разів — для загальнопромислових застосувань.
Професійні портативні балансувальники, аналізатори вібрації та системи моніторингу стану, що використовуються у 50+ країнах. Діагностуйте резонанс пружин і виконуйте балансування обертового обладнання на місці.
