今日は「引張りばねの確認計算」についてのメモです。
先日、引張りばねを複数の荷重で利用することがあり、その際に作成した確認用エクセルシートの内容と、計算エクセルシートをUPしておきます。
引張りばねの確認に利用した簡易の計算
今回、引張りばねの確認に利用した簡易の計算は、以下の設計条件で選定を行ないました。
設計の内容としては、合計３パターンの荷重条件を１種類の引張りばねの許容たわみ量の範囲内でまかなうことができるのか・・・。という設計内容です。それを確認した計算シートになります。かなり用途が限定される設計資料ですが、使えそうであれば使ってください。
使用条件の確認
設計条件の内容は以下の通り。
A使用する荷重（N）
U使用本数（本）
そして、確認する引張りばねの情報を入れます。当時利用した引張りばねはミスミ製の引張りばねを利用しましたので、引張りばねの情報はミスミで購入予定の情報になります。
L自由長（mm）
Fmax最大たわみ（mm）
F初張力（N）
Tばね定数（N/mm）
以上の情報を基に、以下の計算式で引張りばねが利用できるか確認いたしました。
引っ張りバネ確認計算式一式
選定したばねの能力最大
まず、選定したばねの最大許容負荷荷重の計算をします。
Nmax[N]＝F+(Fmax*T)
選定したばねの能力最大時の長さ
続いて、選定した引張りばねが最大負荷時にどれくらいの全長になるのかを確認します。
LF[mm]＝L+Fmax
選定したばねで求める荷重を得るための1本あたりのたわみ
続いて、設計条件にある使用する荷重に対して使用本数で割り、一本あたりのたわみを計算します。
F’[mm]=((A/U)-F)/T
選定したばねで求める荷重を得るための1本当たりのたわみを含めた全長
最後に、設計条件にある使用する荷重に対して使用本数で割った場合、一本あたりのたわみを含めた全長を計算します。ここが設計条件において満足できているのかを確認します。エクセルシートでは右に小さくOKかNGか出るようにしてあります。
F’'[mm]=(((A/U)-F)/T)+L
計算エクセルシートのダウンロード
ここでは、引っ張りバネ確認計算を行えるエクセルシートをダウンロードできます。自由にカスタマイズしてご利用ください。
以上です。
関連記事：ばね