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引きバネの応力の計算方法と線径の違いについて
2023/10/20 13:32
- 引きバネの使い方について、開くものに対してバネを締め付ける力で締め付ける方法を検討しています。この方法で何度も開く物に対して締め付けていく際に、バネがちぎれる（せん断する）かどうかの計算方法を教えてください。
- また、バネの線径の違いが応力に与える影響について知りたいです。バネ(1)とバネ(2)の線径の違いによってどれくらい応力に差が生じるのか教えてください。
- バネ(1)のコイル中心径は15.20mm、材料の直径はφ0.8、バネ指数は19、有効巻き数は3、荷重は5kgです。バネ(2)のコイル中心径は14.80mm、材料の直径はφ1.2、バネ指数は12.33、有効巻き数は3、荷重は5kgです。
引きバネの応力の計算
2020/06/30 19:33
引きバネを引いて使うのではなく、添付の図の様に、開くものに対して
引きバネをはめ込んで、開く力に対してバネの締め付ける力で
開くものを締め付けようと考えています。
その様な使い方で何度も開く物に対して締め付けていく時に
バネがちぎれる（せん断する）検討をしようと思っています。
その計算方法を教えて下さい。
下記の２つの線径違いでどれぐらい違うのかを知りたいです。
お詳しい方お教え下さい。
宜しくお願いします。
バネ(1) バネ(2)
コイル中心径 ： 15.20mm 14.80mm
材料の直径 ： φ0.8 φ1.2
バネ指数 ： 19 12.33
有効巻き数 ： 3 3
荷重 ： 5kg 5kg
質問者が選んだベストアンサー
お問い合わせは「引きばね」ですが、引きばねとは全く異なる力の加わり方ですので、一般的に知られている公式を当てはめることは難しそうに思います。
Q&Aサイトの答えを待つよりも、実際に使う予定の材質でφ0.8とφ1.2のばねを用意して実験を行って比較することが現実的と思います。
お問い合わせの構造では、構造物とばねとの摩擦が大きく影響すると考えられますので、構造物とばねの表面状態や潤滑の状態を考慮する必要があると考えられます。また、構造物の角度が広るときに、ばねが逃げることを許す構造なのか、位置が固定される構造なのかも気になるところです。
さらに、構造物の角度が広るときに、ばね材の弾性限度内なのか、弾性限度を超えて塑性変形する領域に達するかなど、考慮しなければならない事項は多岐にわたります。
モデルを仮定すればある程度の数値計算は可能かもしれませんが、Q&Aサイトの回答を期待するよりも実験をする方が、確かな事実を速く得られると思います。
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