HesapHanem

Helisel Yay Sabiti Hesaplama

Kayma modülünü, tel çapını, sarım 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 sarım çapı ve n aktif sarım sayısıdır.

Tel çapı dördüncü kuvvete yükseltilirken sarım çapının 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 (1)

  • Editör ekibi

    Formülde toplam sarım sayısı değil, aktif sarım sayısı kullanılır. Düzlenmiş ve taşlanmış uçlarda uç sarımlar genellikle yaylanmaz, bu yüzden aktif sayı çoğunlukla toplamdan yaklaşık iki eksiktir. Hesaplanan yay sabiti ayrıca yalnızca yayın doğrusal bölgesinde, blok yüksekliğinden epeyce uzakta geçerlidir. Hangi tel malzemesi ve uç tipiyle çalışıyorsunuz? Listede görmek istediğiniz başka kayma modülleri varsa yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar