Vinuté Pružiny,

Vinuté pružiny jsou nejčastější aplikace na jaře v rámci motoristického sportu. Z důvodu proč a některé další informace o vinutých pružinách se podívejte na náš článek „vinuté pružiny“.

existují dva hlavní způsoby výpočtu rychlosti pružiny. Jeden je prostřednictvím výpočtů založených na pohledu a měření pružiny. Druhý je praktickým měřením. Praktické měření je nejpřesnější formou, pokud se provádí se správným zařízením. Oba způsoby jsou uvedeny níže.

cesta výpočtu

níže uvedený diagram ukazuje vinutou pružinu spolu s následujícími důležitými parametry, které jsou potřebné pro výpočet rychlosti pružiny.

důležité parametry jsou:

• L = volná Délka Nezatížené Pružiny (m)
• G = Smykový Modul Tuhosti Materiálu
• d = Průměr Drátu (m)
• D = Střední Průměr (m)
• N = Počet aktivních závitů (aktivní cívky zametá jeden plný kruh)

Kde:

• volná délka je vzdálenost od horní plochu jaro na dolní ploše na jaře, když bez zatížení je na to.
• smykový modul tuhosti je založen na typu materiálu, ze kterého je pružina vyrobena. Hodnota je uvedena v následující tabulce. Vše, co potřebujete zjistit, je, z jakého materiálu je vaše pružina vyrobena. Pokud si nejste jisti, nejběžnější materiál je v tabulce zvýrazněn tučně.

Material	Shear Modulus of Rigidity (G)
ANSI 1095 Spring Steel	79,300,000,000 Pa
Cold Rolled Steel	75,000,000,000 Pa
Stainless Steel	77,200,000,000 Pa

• Wire diameter is tloušťka cívky kov, který je velmi přesně měřen s vernier třmeny
• průměr je znázorněno na obrázku a je vzdálenost mezi středy vinuté pružiny. Nejjednodušší způsob, jak dosáhnout toto číslo je s níže rovnice
  • Průměr = Celkový Průměr Pružiny – Průměr Drátu
• počet aktivních cívek má stále nejistotu v oblasti průmyslu, jak použít přesné číslo pro typ jarní. Níže uvedený diagram ukazuje 4 běžné styly, které má vinutá pružina na svých koncích.

• • Uzavřené Konce
  • Uzavřena a Zem Končí
  • Prostý Končí Zem
  • Prostý Končí

Standardem je, že na jaře se zavřenýma končí nebo zavřené a země končí, má jeden neaktivní cívky na každém konci, což znamená, že dvě cívky mají být přijata z celkového množství cívek pro „počet aktivních cívek“ parametr.

pružiny s hladkými konci se však považují za neaktivní cívky, takže každá jednotlivá cívka se počítá do parametru“ počet aktivních cívek“.

nakonec se má za to, že pružiny s hladkými konci mají na každém konci polovinu neaktivní cívky, což znamená, že pro parametr „počet aktivních cívek“ je odstraněna celkem 1 cívka.

je velmi důležité pochopit, jak jsou vaše pružiny dokončeny, protože počet aktivních cívek může mít velký vliv na vypočtenou rychlost pružiny.

rovnice

po dokončení měření je čas vypočítat tuhost vinuté pružiny pomocí níže uvedené rovnice.

proto:

na příkladu postavy:

• G = 79.3 GPa
• d = 10.3 mm
• N = 6
• D = 68.5 mm

Praktický Způsob,

Pokud máte přístup k některé zatížení zkušební zařízení pak praktická metoda je nejpřesnější možnost pro výpočet pružin. Stroj, jako je Tinnius-Olsen, který je uveden níže, je ideálním zařízením pro tento test. Pokud máte přístup k jednomu nebo něčemu podobnému, vložte pružinu na stroj a stlačte ji o 10 mm. Zaznamenejte sílu potřebnou ke stlačení v tomto bodě. Potom stlačte pružinu ve stupních 10 mm a zaznamenávejte sílu potřebnou v každém bodě. Pokud se pružina ke konci zkoušky začne nadměrně namáhat, pak ji nepřestávejte stlačovat, protože by mohla poškodit pružinu.

se všemi výsledky v podobném formátu jako níže uvedený příklad převeďte všechny milimetrové hodnoty na Metry. Poté rozdělte sílu požadovanou vzdáleností posunutou v každém případě. Pokud všechny odpovědi na to vypadají podobně, pak máte pružinu s konstantní rychlostí. Nyní můžete sečíst všechny odpovědi a rozdělit je počtem výsledků, abyste získali průměrnou hodnotu, která je vaší jarní sazbou.

Pokud se odpovědi postupně zmenšují nebo zvětšují o znatelnou částku, pak máte progresivní jarní sazbu. Pokud je to váš případ, bylo by nejlepší vykreslit graf vašich výsledků n excel sledování rychlosti pružiny proti mm komprese. To bude velmi důležité informace, které byste měli vědět při aplikaci předběžného zatížení na pružinu. Také, pokud víte, jak moc vaše auto snižuje, když je seděl na jeho kola pak můžete vypočítat statickou rychlost pružiny svých pružin ve výšce jízdy pro budoucí použití.

Listové Pružiny

Výpočet pružin pro listové pružiny je mnohem složitější, než pro vinuté pružiny. To je způsobeno počtem proměnných, které se mohou vztahovat na listové pružiny, jako jsou; tloušťka listu, šířka a zúžení, změny koncových omezení nebo zatížení působící mimo střed atd. Proto je nejpřesnější způsob měření tuhosti listové pružiny prakticky. Pro bližší odpověď však můžete také použít výpočetní trasu, kde je třeba provést určité aproximace.

cesta výpočtu

v automobilových aplikacích existují dva hlavní typy listové pružiny. Jsou to „jednolisté parabolické“ a „laminované listové pružiny“. Ten je častější v moderních aplikacích. Obrázky níže zobrazují různé typy.

Jeden List Parabolické

Laminované Listové Pružiny

Dvě rovnice platí pro listové pružiny. Jedním z nich je vzorec ohybového napětí, který zajistí, že maximální zatížení nebude nadměrně namáhat materiál. Druhou je tuhost pružiny. Toto je číslo, které je důležité pro další výpočty. Rovnice pro jeden list parabolické pružiny jsou:

:

Kde:

• L = Polovina celkové délky nejdelší listové pružiny (m)
• F = Síla působící na každý upevňovací bod na podvozku (obvykle polovina zatížení na nápravu bodu) (m)
• b = Listová pružina šířka na střed (m)
• t = Vertikální hloubka listové pružiny na střed, kde se to montuje na nápravu (m)
• E = Youngs modulus pro materiál (Pa) (viz tabulka níže)
• X = Jaře posunutí ve svislém směru (m)

rovnice pro laminované listové pružiny mírně lišit a jsou:

A:

kde:

• L = Polovina celkové délky nejdelší listové pružiny (m)
• F = Síla působící na každý upevňovací bod na podvozku (obvykle polovina zatížení na nápravu bodu) (m)
• b = Listová pružina šířka na střed (m)
• n = počet listů naskládaných
• n = počet listů přímo na jaře končí
• t = Vertikální hloubka listové pružiny na střed, kde se to montuje na nápravu (m)
• E = Youngs modulus pro materiál (Pa) (viz tabulka níže)
• X = Jaře posunutí ve svislém směru (m)

Youngs Modulus Stůl pro Common Materials

Material	Youngs Modulus (E)
ANSI 1095 Spring Steel	207,000,000,000 Pa
Cold Rolled Steel	186,000,000,000 Pa
Mild Steel	210,000,000,000 Pa

The Practical Route

přesnější cestou k měření tuhosti listových pružin je jejich praktické testování, pokud máte správné zařízení pro aplikaci zatížení. Chcete-li otestovat zatížení, musíte odpojit nápravu od pružiny a přesunout ji přímo pod pružinu. Další, zatížení potřeby použití pomocí zařízení, které bude měřit množství nákladu uplatňována v Newtonech síly. Listová pružina musí být vychýlena v krocích po 10 mm se silou potřebnou k pohybu zaznamenávané pružiny. Pro každý krok síly mohou být rozděleny podle posunutí dát jarní frekvence pomocí níže uvedené rovnice. V případě, že čísla mají velké rozdíly a zvýšit pokaždé, když se po níže uvedené rovnice byl použit pak na jaře má progresivní sazbu a grafu by měly být vyneseny v aplikaci excel ukázat jaké míře je přítomna v každém bodu posunutí, jak to bude přesnější než pomocí rovnice.

kde:

• F = Síla (N)
• x = Množství výtlak (m)

Jak Převést Metrických jednotek na anglosaské

Pokud byste raději mít svůj jarní ceny z hlediska liber a palce, pak můžete použít níže uvedené konverzní rovnice se změní výsledek formě newtonů na metr do liber na palec.

Stejně tak, pokud chcete převést liber na palec do newtonů na metr pak vstup liber na palec hodnotu, kde se říká, že příklad níže a já se vyrábět newtonů na metr odpověď.

Jak přidat rychlosti pružiny pro více pružin

existují dvě konfigurace, které přicházejí s více pružinami. Jeden je pružiny v sérii a jeden je pružiny paralelně. Auto lze považovat za pružiny paralelně, protože pokud se podíváte na přední osu automobilu, každé kolo jako jeho vlastní pružina působící na přední část vozidla, takže celkem dvě pružiny pracují vedle sebe. Díky tomu jsou paralelní.

pružiny v sérii

níže je uvedeno několik příkladů, kdy lze pružinu uvažovat v sérii.

Když se dva prameny nebo další jsou umístěny na horní části každé jiné, kombinované jarní kurz vždy se stává méně, než je nejměkčí pružinu. Je to proto, že jste účinně přidali ještě více cívek k měkčí pružině (N), což snižuje celkovou rychlost pružiny. Rychlost pružiny pro každou jednotlivou pružinu musí být nejprve známa, než bude možné pro výpočet celkové rychlosti pružiny pružin v sérii použít níže uvedenou rovnici. Pokud se používají dvě pružiny v sérii, lze použít níže uvedenou rovnici:

Kde:

• K celkem = Kombinované jarní kurz
• K1 = spodní spring rate
• K2 = Top jarní kurz

je-Li více než dva prameny jsou v sérii pak na jaře příštího roku, může být přidán do rovnice pro všechny pružiny; například v případě 4 pružiny naskládané na sebe, rovnice, jako je níže:

Pružiny Paralelně

Pružiny paralelně může být dosaženo v několika směrech stejně. Níže uvedené obrázky ukazují několik příkladů, kdy lze pružiny posuzovat paralelně.

Pružiny jsou řekl, aby byl souběžně když se vždy sdílejí zatížení. Kompozitní rychlost paralelních pružin je mnohem snazší vypočítat než pružiny v sérii, protože pružinové sazby se jednoduše sčítají. Níže uvedená rovnice může být použita pro výpočet celkové efektivní rychlosti pružiny paralelních pružin:

a tak dále.

před vydáním části 2 příští týden si prosím přečtěte také „Jak upravit a naladit tyče proti převrácení“, kde najdete informace o tom, jak vypočítat míry pružin proti převrácení.