バネ荷重の求め方

Question

SUSで出来たバネで一定の荷重をかけたいのですが、現在　バネ外径３２　線径５　長さ３２を使用して　バネつぶし量４．７ミリで　実測荷重４０Kgで使用しています。　６０ｋｇの荷重をかけたいのですが、バネ径は３２が限界　つぶ量も４．７ミリが限界です

バネ長さを変更すれば６０ｋｇの加重をかけることが、出来ますか？またどれくらいの長さにすればよいのですか？
ちなみに長さは４０ミリまでなら可能です。
教えてください

また、使用バネでの荷重の求め方は、どのようにすれば計算できますか

Answer

設計を大きくすれば、バネ定数があがり、バネつぶし量（圧縮代）
4.7mmでも40kgよりは大きくなります。

また、長さを35mmにして、初期設定値を32mmすると3mm圧縮なので
同じ外径（32mm）で、同じ線径（5mm）なら初期設定値32mmで20kg強
の力が出ていて、バネつぶし量4.7mm（32mm ⇒ 27.3mm）で40kgの力が
更に加わり、20kg強＋40kg ＝ 約60kgの力が出ます。

バネの計算は、バネ定数（kg/mm）に伸び代又は圧縮代（mm）を掛ければ、
その時の荷重が算出できます。

バネ定数等の求め方は、ハッキリ云って難しいです。
因って、既製品のバネを参考に、カタログ等を入手して、カタログ記載の
連絡先に連絡を取って、進めた方が最初は良いでしょう。

そして、入手したカタログを何回も読んで、カタログの連絡先に確認して
覚えていって下さい。
バネの基本は、鉄鋼の引張試験の比例限度や降伏点（耐力）の内容です。
それは、以下のURLを確認下さい。
http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/ch02/ch02_01.html
http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/ch08/ch08_05.html

Answer

コイルバネ計算式から荷重は線径の４乗，たわみに比例し，有効巻数および
有効径の３乗に反比例します。したがって影響度合いは線径＞有効径＞有効
巻数またはたわみ　の順になります。
数値を入力して計算できるサイトの一例を紹介しておきます。

数値を代入して，設計してみてください。

Answer

単純に今のバネ定数は40kg/4.7mm=8.5kg/mmになります。
それを60kgかけたいとすれば、60kg/8.5=7mmたわめばよい訳ですから
7mm-4.7mm+32mm=34.3mm
のバネを作れば良いですよ。
但し、全長34.3mmで7mmのたわみが確保できればですが。
あとは、40mmまでの間で7mmのたわみを確保できる長さがそれを選定すれば良いです。

Answer

外径30mm,線径5mm,自由長40,有効巻数3.5,タワミ7mmでほぼ60kgになります。

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