Advanced Compression Spring Analysis for Android APK

Descrição

Taxa de mola de molas helicoidais carregadas axialmente

A mecânica da compressão ou extensão da mola pode ser interpretada a partir da formulação das forças e tensões de apenas uma bobina.

Para uma bobina de anel como mostrado no programa, duas forças opostas de igual magnitude são aplicadas em cada extremidade. Depois que a força é aplicada, essas duas extremidades se movem uma distância relativa e. A carga está agindo paralelamente à bobina axial. Esta carga é resistida pela mola através de uma torção de torção desenvolvida no fio da bobina. O torque de torção total do fio da bobina é:

= T * L/(G J)=(F * R) * L/(GJ)

Theta de um loop de torção=Torque * (comprimento de um loop)/(G módulo de cisalhamento * J inércia de torção)

Onde T=Torque=F * R=Força * Raio=F * D/2

F=Força axial da mola helicoidal

L=Comprimento de um Loop=* D

D=Diâmetro da bobina

J=* d ^ 4 /32

d=diâmetro do fio

Portanto

= (F * D/2)* ( * D )/ (G * * d ^ 4 /32)

= F * D^2 */(G * * d^4/16)

= 16 * F * D^2/(G * d^4)

Alongamento de um loop ao longo da direção axial=e=R *=D * /2=8 * F * D^3/(G * d^4)

Taxa de mola para um loop=k=F/e=(G * d^4)/(8 * D^3)

Para n laços, alongamento total=E=e * n

Portanto, a taxa de mola para toda a mola é F/E=(G * d^4)/(8 * n * D^3)

Índice de primavera

O índice de mola é a razão de (D/d) onde D é o diâmetro médio da bobina e d é o diâmetro do fio. Em geral, a mola é projetada com índice de mola entre 5 a 10 para viabilidade de fabricação.

Condição final da mola

A mola de compressão pode ter muitas condições finais para alcançar a estabilidade.

Extremidades fechadas: a extremidade do fio da mola entra em contato com o próximo loop.

Extremidades fechadas e aterradas

A planície termina no chão

Extremidades simples

Número de bobinas

A bobina da extremidade da mola de compressão, se aterrada, é considerada ineficaz na resistência à carga.

Tipo final Nº de bobinas inativas

Fechado e terreno 2

Fechado e sem aterramento 2

Abrir 0

Aberto e aterrado 1

Laminados cônicos (forjados e enrolados a quente) 1,5

Relação carga-deflexão

A definição da carga e da altura da mola está ilustrada na figura à direita.

H0: Altura livre teórica

H1: Altura no estágio de carga 1

H2: Altura no estágio de carga 2

HS: Altura sólida quando as bobinas entram em contato total

Altura mínima de trabalho: H1 - 0,85 (H0 - HS)

Como as bobinas da mola não terão um formato perfeito, a altura da mola calculada teoricamente é menor que a altura real.

Estresses e Estresses Permitidos

A tensão de torção na mola de compressão é:

= (8 F D K )/(d ^3)

Onde K=( c + 0,2 )/ ( c -1)

C= D/d=índice de mola

As tensões admissíveis da mola de compressão dependem do tipo de material e do processo de fabricação. Em última análise, a avaliação do estresse faz parte do ciclo de vida útil da mola de verificação usando o diagrama de Goodman modificado.