Slik beregner du vridningsfjærkraften

 

1.

Plasser de ytre kjeftene til vernierkjæret rundt utsiden av fjærens spole og skyv dem sammen til de berører overflaten. (For et diagram over verniertallet, se Ressursavsnitt.) Merk: Formålet med dette trinnet er å måle den ytre diameteren av spiralens sirkelformede tverrsnitt.

2.

Ta opp denne målingen (i tommer) som den 'ytre diameteren' av spolen.

3. Skyv de indre kjeftene på tykkelsen inne i spolen og spred dem til hverandre berører den indre overflaten av spolen.

4. Legg inn denne måling som 'indre diameter' av spolen.

5.

Legg innerdiameteren til den ytre diameteren og del opp totalen med 2. Denne verdien er 'middeldiameteren' av fjæren.

6.

Trekk innerdiameteren (fra trinn 4) fra ytre diameter (fra trinn 2).

7.

Fordel forskjellen med 2. Resultatet er 'trådtykkelsen' av våren.

8.

Count antall spoler i spri ng. Her refererer en 'spiral' til hver gang ledningen danner en fullstendig sirkel.

9.

Mål lengden på fjærens ben, fra spissen ned til hvor Krumning begynner (i tommer). Merk: Dette krumningspunktet er også hvor (fra sidebildet) de to beinene på våren overlapper først.

10.

Slå opp verdien av den unike elasticitetsmodulen (betegnet 'E') for vårens materiale. (For et diagram av E-verdier for vanlige metaller og legeringer, se delen Ressurser.)

11.

Beregn trådens tykkelse (fra trinn 7) makt. Med andre ord, '[tykkelse] x [tykkelse] x [tykkelse] x [tykkelse].'

12.

Multipliser dette resultatet med Young Modulus of Elasticity fra trinn 10).

13.

Del produktet med 10.2.

14.

Del kvoten med tallet spoler (fra trinn 8).

Del den kvoten med middeldiameteren (fra trinn 5). Resultatet er 'fjærhastigheten' konstant for den aktuelle våren. For å bestemme kraften vil en torsjonsfjærs spole utøve når en av sine ben er vridd rundt i en viss grad, multipliserer rotasjonsgraden med fjærhastighetskonstanten. Kraften vil bli uttrykt i pund (lbs.).

For å beregne kraften som benet vil utøve, deles spiralstyrken (fra trinn 15) av lengden av beinet (fra trinn 9).

Funnet i alt fra garasjeportåpnere til webkameraer, er spiralformede torsjonsfjærer en ekstremt allsidig ressurs innen industriell design og maskinteknikk. Består av flere sløyfer av metalltråd som er annealert i tette, permanente spiraler, produserer hver torsjonsfjær en bestemt mengde motstandskraft som respons på form, materialer og hvor langt du deformerer kroppen.