Helisel Yay Sabiti Hesaplama

Kayma modülünü, tel çapını, bobin çapını ve aktif sarımları girin; yay sabitini alın.

Nasıl hesaplanır?

Araç, yuvarlak telli helisel basma yayı için standart formülü uygular: k = G × d⁴ ÷ (8 × D³ × n). G tel malzemesinin kayma modülüdür ve GPa cinsindendir, d tel çapıdır ve mm cinsindendir, D ortalama bobin çapıdır ve mm cinsindendir, n ise aktif sarım sayısıdır. Motor GPa değerini MPa'ya çevirmek için G'yi 1000 ile çarpar; böylece sonuç N/mm olarak ve iki ondalıkla çıkar. Dört değer de sıfırdan büyük olmalıdır, aksi halde sonuç verilmez. Sonuç, yayı 1 mm sıkıştırmak için gereken kuvvettir. Gerilme, burkulma, sıkışık boy ve aktif olmayan uç sarımları denetlenmez.

Örnek hesaplama

G = 79,3 GPa olan çelik bir tel, 3 mm tel çapı, 24 mm ortalama bobin çapı ve 8 aktif sarım alalım. G'yi çevirelim: 79,3 × 1000 = 79300 MPa. Kesrin payı: 79300 × 3⁴ = 79300 × 81 = 6.423.300. Payda: 8 × 24³ × 8 = 8 × 13824 × 8 = 884.736. Bölünce 6.423.300 ÷ 884.736 = 7,26 N/mm bulunur. Bu yayı 5 mm sıkıştırmak yaklaşık 36 N kuvvet ister. Aktif sarımı 16'ya çıkarırsanız yay sabiti yarıya düşer ve 3,63 N/mm olur.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Dış bobin çapını kullanmak. Formül ortalama çapı ister; bu, dış çaptan bir tel çapı çıkarılarak bulunur.
  • Tüm sarımları saymak. Yalnızca aktif sarımlar sayılır; oturma yüzeyine yaslanan, çoğu zaman bir ya da iki olan uç sarımları dışarıda bırakın.
  • Kayma modülünü MPa ya da psi olarak girmek. Alan GPa ister; 79.300 MPa olan yay çeliği 79,3 olarak yazılır.
  • Ölçüleri inç cinsinden girmek. Sonuç N/mm olarak etiketlendiği için tüm uzunluklar milimetre olmalıdır, yoksa sonuç anlamsız olur.
  • Tel çapı ölçümünü hafife almak. Yay sabiti d⁴ ile orantılı olduğundan, tel çapındaki %5'lik bir ölçüm hatası yay sabitini %20'den fazla değiştirir.

Bu hesaplama hakkında

Helisel bir basma yayının yay sabiti (sertlik) — birim sehim başına gereken kuvvet — k = G·d⁴ ÷ (8·D³·n) formülünü izler; burada G malzemenin kayma modülü, d tel çapı, D ortalama bobin çapı ve n aktif sarım sayısıdır.

Tel çapı dördüncü kuvvete yükseltilirken bobin çapı küpü alındığından, tel kalınlığındaki küçük değişiklikler sertlik üzerinde orantısız büyük bir etki yaratır — mekanik tasarımcıların süspansiyon, valf veya mekanizmalarda hedef bir yük-sehim eğrisi için bir yayı ayarlarken güvendiği bir gerçek.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (0)

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar