Vad är fjäderkonstant och hur beräknar du den? | AxiSpring

Fjäderkonstanten är den viktigaste parametern när du väljer en fjäder - ändå är den ofta missförstådd eller förbisedd. Den här artikeln förklarar vad fjäderkonstant betyder, hur du beräknar den och hur du använder den i praktiken när du specificerar en fjäder för din applikation.

Vad är fjäderkonstant?

Fjäderkonstanten (även kallad fjäderstyvhet) är den kraft som krävs för att komprimera eller sträcka en fjäder med en längdenhet. Den uttrycks i Newton per millimeter (N/mm) och betecknas R eller k.

En fjäder med konstanten 5 N/mm kräver 5 N för att röra sig 1 mm, 50 N för 10 mm och 500 N för 100 mm. Sambandet är linjärt för standard spiralfjädrar - detta kallas Hookes lag:

F = R × s

Där F är kraft i Newton, R är fjäderkonstanten i N/mm och s är rörelsen i mm.

Varför fjäderkonstanten spelar roll

Fjäderkonstanten avgör hur fjädern beter sig under last. Väljer du för låg konstant komprimeras fjädern fullt under normala laster och har inget rörelserum kvar. Väljer du för hög konstant rör sig fjädern knappt, vilket ger lite dämpning eller rörelse.

Rätt konstant innebär att fjädern arbetar inom sitt designade rörelseområde - vilket skyddar både fjädern och omgivande utrustning.

Hur du beräknar vilken fjäderkonstant du behöver

1. Kraften du behöver vid en specifik rörelse (i N)

2. Rörelsen vid den punkten (i mm)

Dividera sedan: R = F ÷ s

Exempel: Du behöver en fjäder som ger 80 N när den komprimeras 16 mm från fri längd.

R = 80 ÷ 16 = 5 N/mm

Sök nu efter en tryckfjäder med fjäderkonstanten 5 N/mm och en fri längd som tillåter 16 mm kompression i din konstruktion.

Arbetsområde och säkerhetsmarginal

Konstruera aldrig en fjäder att arbeta vid solid längd - där alla lindningar är helt ihoptryckta. Bortom 80 % av maximal rörelse ökar spänningarna kraftigt och livslängden minskar.

En praktisk tumregel: placera din arbetspunkt vid 60-75 % av maximal rörelse. Det lämnar utrymme för överlaster och förlänger fjäderlivslängden avsevärt.

Fjäderkonstant för olika fjädertyper

Tryck- och dragfjädrar - konstanten är linjär längs hela arbetsområdet. Uttrycks i N/mm.

Vridfjädrar - konstanten uttrycks i Nmm per grad (Nmm/°), eftersom fjädern roterar istället för att förflytta sig linjärt.

Gasfjädrar - kraften är inte helt linjär; den ökar något när fjädern komprimeras på grund av gaskompressionen. Den angivna F1-kraften mäts vid fullt utdraget läge.

Tallriks- och vågfjädrar - konstanten beror på staplingskonfigurationen. Fjädrar i serie minskar den effektiva konstanten; fjädrar parallellt ökar den.

Hitta fjädrar efter konstant på AxiSpring

Alla produkter i vårt sortiment inkluderar fjäderkonstanten i filterbordet och på produktsidans specifikationsblad. Använd filtret för att begränsa sökningen till fjädrar inom ditt kravintervall - kontrollera sedan fri längd och diameter för att slutföra ditt val.

Bläddra bland tryckfjädrar efter fjäderkonstant →