Hva er fjærkonstant og hvordan beregner du den? | AxiSpring
Share
Fjærkonstanten er den viktigste parameteren når du velger en fjær - likevel er den ofte misforstått eller oversett. Denne artikkelen forklarer hva fjærkonstant betyr, hvordan du beregner den og hvordan du bruker den i praksis når du spesifiserer en fjær for din applikasjon.
Hva er fjærkonstant?
Fjærkonstanten (også kalt fjærstivhet) er mengden kraft som kreves for å komprimere eller strekke en fjær med én lengeenhet. Den uttrykkes i Newton per millimeter (N/mm) og gis symbolet R eller k.
En fjær med konstant 5 N/mm krever 5 N for å bevege seg 1 mm, 50 N for å bevege 10 mm og 500 N for å bevege 100 mm. Forholdet er lineært for standard spiralfjærer - dette er kjent som Hookes lov:
F = R × s
Der F er kraft i Newton, R er fjærkonstant i N/mm og s er defleksjon i mm.
Hvorfor fjærkonstanten er viktig
Fjærkonstanten bestemmer hvordan fjæren din oppfører seg under last. Velger du for lav konstant, komprimeres fjæren fullt under normale laster og det er ikke noe bevegelsesrom igjen. Velger du for høy konstant, vil fjæren knapt bevege seg og gir lite demping eller bevegelse.
Å få konstanten riktig betyr at fjæren din vil operere innenfor det designede defleksjonsområdet - og beskytte både fjæren og utstyret rundt den.
Slik beregner du fjærkonstanten du trenger
-
Kraften du trenger ved et spesifikt defleksjonspunkt (i N)
-
Defleksjonen ved det punktet (i mm)
Del deretter: R = F ÷ s
Eksempel: Du trenger en fjær som utøver 80 N når den komprimeres 16 mm fra fri lengde.
R = 80 ÷ 16 = 5 N/mm
Søk nå etter en trykkfjær med fjærkonstant 5 N/mm og en fri lengde som er lang nok til å tillate 16 mm kompresjon i monteringen din.
Driftsområde og sikkerhetsmargin
Design aldri en fjær til å arbeide ved sin faste lengde - det punktet der alle viklinger er i full kontakt. Over 80 % av maksimal defleksjon øker spenningene kraftig og utmattingslevetiden synker.
En praktisk regel: design driftspunktet ditt ved 60-75 % av maksimal defleksjon. Dette gir rom for overlaster og forlenger fjærlevetiden betydelig.
Fjærkonstant for ulike fjærtyper
Trykk- og strekk-fjærer - konstanten er lineær gjennom hele driftsområdet. Uttrykkes i N/mm.
Torsjonfjærer - konstanten uttrykkes i Nmm per grad (Nmm/°), siden fjæren roterer i stedet for å bevege seg lineært.
Gassfjedre - kraften er ikke helt lineær; den øker litt etter hvert som fjæren komprimeres på grunn av gasskompresjon. Den oppgitte F1-kraften måles ved full forlengelse.
Tallerken- og bølgefjærer - konstanten avhenger av stablingskonfigurasjonen. Fjærer i serie reduserer den effektive konstanten; fjærer parallelt øker den.
Finn fjærer etter konstant på AxiSpring
Alle produkter i vårt katalog inkluderer fjærkonstant i filtertabellen og på produktsidenes spesifikasjonsark. Bruk konstantfilteret for å snevre inn til fjærer innenfor ditt krevede område - sjekk deretter fri lengde og diameter for å fullføre valget ditt.