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圧縮コイルバネでより衝撃吸収をするものを選定

キーワード
たわみ
自由長
荷重
圧縮コイルばね
ばね
衝撃吸収
自由高さ
選定

【ご相談内容】 ばね初心者

圧縮コイルバネでより衝撃吸収をするものを選定は自由高さを見ればよいでしょうか?

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ご質問いただきありがとうございます。
衝撃吸収用のばねを選定するにあたり必要な要素は、自由高さではなく、ばね定数とたわみ
となります。
衝突能力を評価する基準として下記リンク先の式より、
η=(M*Vo^2)/(2*Pmax*δmax)
η:緩衝効率、M:衝突物の質量、Vo:衝突時の速さ、Pmax:最大衝突力、δmax:最大たわみ

圧縮コイルばねは、ばね定数が一定のためη=1/2となります。
これを式に代入すると
1/2*M*Vo^2=1/2*Pmax*δmax
となり、エネルギー保存の式になります。
右辺は、ばね定数kの式で書き換えると
1/2*M*Vo^2=1/2*k*δmax^2
となります。

自由高さは、たわみ量がどれだけ確保できるか計算する際に必要となりますが、
最終的には、たわみとばね定数が必要となります。

(ばね衝突の計算式(ページ最下部))

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