Coil Springs

Coil springs are the most common application of spring within motorsport. Por alguma razão e mais alguma informação sobre molas de molas certifique-se de verificar o nosso artigo “molas de molas”.

Existem duas formas principais de calcular a taxa de primavera. Um é através de cálculos baseados em olhar e medir a mola. A outra é por medida prática. A medição prática é a forma mais precisa quando realizada com o equipamento correto. Ambos os caminhos são mostrados abaixo.

A Rota de cálculo

O diagrama abaixo mostra uma mola de bobina juntamente com os seguintes parâmetros importantes que são necessários para calcular a taxa de mola.

Os parâmetros importantes são:

• L = Comprimento Livre da Descarregado da Mola (m)
• G = Cisalhamento Módulo de Rigidez do Material
• d = Diâmetro do Fio (m)
• D = Diâmetro Médio (m)
• N = Número de bobinas (de um ativo bobina varre um círculo completo)

, Onde:

• comprimento Livre é a distância da face superior da mola para a face inferior da primavera, quando a carga não é sobre ele.o módulo de rigidez do cisalhamento baseia-se no tipo de material de que a mola é feita. O valor pode ser encontrado na tabela abaixo. Tudo o que precisas de descobrir é de que material é feita a tua Primavera. Se você não tiver certeza, o material mais comum é destacado em negrito na tabela.

• Wire diameter is a espessura do metal da bobina, que é medida com maior precisão com calibres vernier
• diâmetro médio, é mostrada no diagrama e é a distância entre os centros da mola da bobina. A maneira mais fácil de alcançar este número é com a equação abaixo
  • diâmetro médio = diâmetro total da mola-Diâmetro Do Fio
• O número de bobinas ativas ainda tem incerteza na indústria sobre como aplicar um número preciso para um tipo de mola. O diagrama abaixo mostra 4 estilos comuns que uma mola de bobina tem em suas extremidades.

• • as Pontas Fechadas
  • Fechado e Terra Termina
  • Extremidades lisas Terra
  • Extremidades lisas

O padrão da indústria para agora é que uma mola com as pontas fechadas ou fechada e terreno extremidades tem um inativos bobina em cada extremidade o que significa que duas bobinas devem ser retirados a quantidade total de bobinas para o “número de bobinas de parâmetro”.no entanto, considera-se que as molas com extremidades planas não têm bobinas inactivas, pelo que todas as contagens de bobinas para o parâmetro “número de bobinas ativas”.por último, considera-se que as molas com fundo liso têm metade de uma bobina inactiva em cada extremidade, o que significa que um total de 1 bobina é removido para o parâmetro “número de bobinas ativas”.

é muito importante compreender como as suas molas são acabadas, uma vez que o parâmetro número de bobinas activas pode ter uma grande influência na taxa de molas calculada.

a equação

com as suas medições completas é hora de calcular a rigidez da mola da bobina com a equação mostrada abaixo.

Portanto,:

Então, utilizando os valores de exemplo de:

• G = 79.3 Agp
• d = 10,3 mm
• N = 6
• D = 68.5 mm

O Método Prático

Se você tiver acesso a alguns testes de carga do equipamento, em seguida, o método prático é o mais preciso opção para calcular a sua taxa de mola. Uma máquina como um Tinnius-Olsen mostrado abaixo é o equipamento ideal para este teste. Se você tiver acesso a um ou algo semelhante, em seguida, inserir a sua mola na máquina e comprimi-lo em 10mm. Registre a força necessária para comprimi-lo neste ponto. Em seguida, comprimir a mola em estágios de 10mm, registrando a força necessária em cada ponto. Se a mola começar a ficar sobre-estressada no final do teste, então não continue comprimindo, pois pode danificar a mola.

com todos os seus resultados num formato semelhante ao exemplo abaixo, converta todas as suas leituras milimétricas para metros. Em seguida, dividir a força necessária pela distância movida em cada caso. Se todas as respostas a isto parecerem semelhantes, então você tem uma mola de taxa constante. Agora você pode somar todas as respostas e dividi-las pelo número de resultados para obter a leitura média que é a sua taxa de primavera.se as respostas ficarem progressivamente menores ou maiores por uma quantidade perceptível, então você tem uma mola de taxa progressiva. Se este for o caso para você, seria melhor traçar um gráfico de seus resultados N excel traçando taxa de mola contra mm de compressão. Esta será uma informação muito importante para saber quando aplicar pré-carga para a sua mola. Além disso, se você sabe quanto seu carro baixa quando ele está sentado em suas rodas, então você pode calcular a taxa de primavera estática de suas molas na altura de passeio para referência futura.

Molas

o Cálculo da taxa de mola para uma mola de folha é muito mais complexo do que para uma mola de bobina. Isto deve-se ao número de variáveis que podem ser aplicadas a molas de folha, tais como: espessura, largura e espessura da folha, variações de restrição final ou a carga a ser aplicada fora do centro, etc. Portanto,a maneira mais precisa de medir a rigidez da mola das folhas é praticamente. No entanto, para uma resposta próxima Você também pode usar a rota de cálculo onde algumas aproximações têm de ser feitas.

a via de cálculo

Existem dois tipos principais de molas de folhas em aplicações automotivas. Elas são “parabólicas de folha única”e” mola de folha laminada”. Este último é mais comum em aplicações modernas. As imagens abaixo mostram os diferentes tipos.

Única Folha Parabólico

Laminado Folha da Primavera

Duas equações se aplicam para molas. Uma é a fórmula de tensão de flexão para garantir que a carga máxima não irá sobre a tensão do material. A outra é a rigidez da mola. Este é o valor que é importante para outros cálculos. As equações para uma única folha parabólico primavera são:

E

Onde:

• L = Metade do comprimento total do comprimento da mola (m)
• F = Força aplicada em cada ponto de montagem no chassis (geralmente a metade da carga aplicada no eixo de ponto) (m)
• b = mola de Folha de largura no centro do ponto (m)
• t = profundidade Vertical do feixe de molas no centro o ponto onde ele monta para o eixo (m)
• E = Filhotes módulo de elasticidade do material (Pa) (ver tabela abaixo)
• X = deslocamento da Mola na vertical (m)

As equações para um laminado de folha primavera variar ligeiramente e são:

E:

:

• L = Metade do comprimento total do comprimento da mola (m)
• F = Força aplicada em cada ponto de montagem no chassis (geralmente a metade da carga aplicada no eixo de ponto) (m)
• b = mola de Folha de largura no centro do ponto (m)
• n = número de folhas empilhadas
• n’ = número de folhas diretamente na primavera termina
• t = profundidade Vertical do feixe de molas no centro o ponto onde ele monta para o eixo (m)
• E = Filhotes módulo de elasticidade do material (Pa) (ver tabela abaixo)
• X = deslocamento da Mola na vertical (m)

Filhotes Módulo Tabela para Common Materials

The Practical Route

a via mais precisa para medir a rigidez das molas de folha é testá-las praticamente se tiver o equipamento de aplicação de carga correcto. Para testar a carga, você precisa desligar o eixo forma a mola e movê-la para longe diretamente abaixo da mola. Em seguida, uma carga precisa ser aplicada usando um dispositivo que irá medir a quantidade de carga a ser aplicada em Newtons de força. A mola da folha precisa ser deflectida em etapas de incrementos de 10mm com a força necessária para mover a mola sendo gravada. Para cada passo, a força pode ser dividida pelo deslocamento para dar a taxa de mola usando a equação abaixo. Se os números têm uma grande variação e aumentam cada vez após a equação abaixo ter sido usada, então a mola tem uma taxa progressiva e um grafo deve ser plotado no excel para mostrar qual a taxa está presente em cada ponto de deslocamento, pois isso será mais preciso do que usar uma equação.

:

• F = Força aplicada (N)
• x = Quantidade de deslocamento (m)

Como Converter Métrico Imperial

Se você preferir ter seu taxas de mola em termos de libras e polegadas, em seguida, você pode usar o abaixo conversão da equação para alterar o resultado formulário newtons por metro em libras por polegada.

da Mesma forma, se você deseja converter libras por polegada em newtons por metro, em seguida, introduzir a libras por polegada valor onde se diz exemplo abaixo e eu vou produzir o newtons por metro de resposta.

Como adicionar taxas de mola para molas múltiplas

existem duas configurações que molas múltiplas entram. Um é molas em série e um é molas em paralelo. Um carro pode ser considerado ter molas em paralelo, porque se você olhar para o eixo dianteiro de um carro cada roda como sua própria mola agindo na frente do veículo, fazendo um total de duas molas trabalhando lado a lado. Isto torna-os paralelos.

molas em série

alguns exemplos são mostrados abaixo de quando uma mola pode ser considerada em série.

Quando duas molas ou mais são colocadas em cima uma da outra, a taxa de mola combinada torna-se sempre inferior à da mola mais macia. Isto porque você efetivamente adicionou ainda mais bobinas para a mola mais macia (N), o que reduz a taxa global de mola. A taxa de mola para cada mola individual deve ser primeiramente conhecida antes que a equação abaixo possa ser usada para calcular a taxa de mola total das molas em série. Se estiverem a ser utilizadas duas molas em série, pode utilizar-se a seguinte equação::

, Onde:

• K total = Combinados taxa de mola
• K1 = fundo taxa de mola
• K2 = Top taxa de mola

Se mais de duas molas em série, a próxima primavera até pode continuar sendo adicionados à equação para todas as nascentes; por exemplo, no caso de 4 molas empilhados em cima uns dos outros a equação seria como abaixo:

Molas em Paralelo

Molas em paralelo pode ser alcançado em algumas maneiras bem. As imagens abaixo mostram alguns exemplos de quando molas podem ser consideradas em paralelo.

Springs são ditas paralelas quando partilham sempre uma carga. A taxa composta de molas paralelas é muito mais fácil de calcular do que molas em série, uma vez que as taxas de mola são simplesmente adicionadas. A equação abaixo pode ser usada para calcular a taxa de mola efetiva global das molas paralelas:

e assim por diante.

antes do lançamento da parte 2 na próxima semana, leia também “como ajustar e sintonizar barras anti-Roll” para obter informações sobre como calcular as taxas de molas de barras anti-roll.