Der Coil Length Calculator ist ein Tool zur Berechnung der Gesamtlänge des in einer Schraubenfeder verwendeten Drahtes. Die Spulenlänge ist ein entscheidender Parameter bei der Federkonstruktion, der die Flexibilität, Belastbarkeit und Haltbarkeit der Feder beeinflusst. Mit diesem Tool können Ingenieure und Designer die Länge der Spule genau bestimmen, indem sie Folgendes berücksichtigen: Haupt Variablen wie die Anzahl der aktiven Spulen, der Mittelwert Spulendurchmesserund Tonhöhe. Es ist Teil der Kategorie der Maschinenbau-Rechner, gewährleisten Effizienz and precision in the manufacturing and optimization of springs.
Formel zur Berechnung der Spulenlänge
Die Gesamtlänge der Spule berechnet sich wie folgt:
Kennzahlen:
- L ist die gesamte Spulenlänge (in Metern oder der gewünschten Einheit).
- N ist die Gesamtzahl der aktiven Spulen.
- D ist der mittlere Spulendurchmesser (in Metern).
- p ist die Steigung der Feder (Abstand zwischen benachbarten Windungen in Metern).
Detaillierte Berechnungen für Variablen:
Mittlerer Spulendurchmesser (D):
Der mittlere Spulendurchmesser wird bestimmt durch:
D = (Do + Di) / 2
Kennzahlen:
- Do ist der Außendurchmesser der Feder (in Metern).
- Di ist der Innendurchmesser der Feder (in Metern).
Tonhöhe (p):
Die Tonhöhe berechnet sich wie folgt:
p = Freie Länge / N
Kennzahlen:
- Freie Länge ist die Gesamtlänge der Feder im unkomprimierten Zustand (in Metern).
- N ist die Gesamtzahl der aktiven Spulen.
Durch Einsetzen dieser Werte in die Hauptformel kann die Gesamtlänge der Spule genau bestimmt werden.
Vorberechnete Tabelle für gängige Spulenparameter
Nachfolgend finden Sie eine Referenztabelle mit der gesamten Windungslänge für gängige Federkonfigurationen:
| Anzahl der Spulen (N) | Mittlerer Spulendurchmesser (D) | Tonhöhe (p) | Gesamte Spulenlänge (L) |
|---|---|---|---|
| 10 | 0.02 m | 0.005 m | 0.663 m |
| 15 | 0.03 m | 0.008 m | 1.327 m |
| 20 | 0.04 m | 0.010 m | 2.095 m |
| 25 | 0.05 m | 0.015 m | 3.516 m |
| 30 | 0.06 m | 0.020 m | 5.384 m |
Diese Tabelle vereinfacht den Berechnungsprozess und dient als Schnellreferenz für Standardkonfigurationen.
Beispiel für einen Spulenlängenrechner
Berechnen wir die gesamte Windungslänge für eine Feder mit den folgenden Parametern:
- Außendurchmesser (Do) = 0.05 m.
- Innendurchmesser (Di) = 0.03 m.
- Anzahl der aktiven Spulen (N) = 15.
- Freie Länge = 0.12 m.
Schritt 1: Berechnen Sie den mittleren Spulendurchmesser
D = (Do + Di) / 2
D = (0.05 + 0.03) / 2 = 0.04 m
Schritt 2: Berechnen Sie die Steigung
p = Freie Länge / N
p = 0.12 / 15 = 0.008 m
Schritt 3: Berechnen Sie die gesamte Spulenlänge
L = 15 * √(π² * (0.04)² + (0.008)²)
L ≈ 15 * √(0.0159 + 0.000064) ≈ 15 * 0.1264 = 1.896 m
Die Gesamtlänge der Spule beträgt somit ca. 1.896 Meter.
Die häufigsten FAQs
Die gesamte Windungslänge ist ausschlaggebend für die Bestimmung der benötigten Materialmenge, des Gewichts der Feder und ihrer allgemeinen mechanischen Eigenschaften wie Steifigkeit und Flexibilität.
Dieser Rechner geht von einer konstanten Steigung über die gesamte Federlänge aus. Für Federn mit variabler Steigung sind zusätzliche Anpassungen erforderlich.
Die freie Länge ist die Gesamtlänge der Feder, wenn sie keinen äußeren Kräften oder Belastungen ausgesetzt ist. Sie kann mit herkömmlichen mechanischen Werkzeugen gemessen werden.