ナリカのカタログに載っている、
カタログ番号「P７０ー２３３２ー１０」のばねの「のびの限界」が
約５００ｍｍと記載されているのですが、とても信じられません。
のびの限界とは、弾性限界のことを示していると考えられますが、
この記載は本当でしょうか？
ご質問いただきありがとうございます。
ナリカ様において伸びの限界を設定する際の応力が分からないことと、
引きばねの設計計算に必要なすべての諸元が示されていないので、確かなことは分かりません。
しかし、密着長さやばね定数、巻取径からある程度の当たりは付けられるます。
計算の詳細は示すことができませんが、設計上は500mm程度まで、伸ばすことは可能かと思います。
もちろん実際の使用環境や使用方法によっては、伸びの限界まで使用することが適切でない
場合もありますので、詳細は、製造メーカーにご確認ください。
外野から失礼します。
カタログNo : P70-2332-10
ステンレス製まきばね 約10g/cm(10個)
伸びの限界 ：約500mm
ばね定数 ：約10g/cm
巻径×密着長さ：12×40mm
全長 ：63mm
線径 ：0.55mm
https://www.scibox.jp/products/p70-2332-10/
ばね定数：約10g/cm
＝０．０１０ｋｇ／１０ｍｍ
＝０．００１ｋｇ／ｍｍ
＝０．００９８０６６５Ｎ／ｍｍ
この条件で、ばね定数を満たすには、５３巻きになります。
巻き径を外径として計算しました。
「各実験に差し支えないように初張力を小さくしているため、
長さにばらつきが生じる場合があります。」
なので、初張力もゼロとして計算しました。
しかし、線径０．５５ｍｍだと、密着長さが２９．７ｍｍとなり、合いません。
また写真が実物なのかわかりませんが、巻き数が８９巻きくらいあります。
許容せん断応力を811.20(MPa)として計算してみました。
SUS304-WPBの0.55mmの許容せん断応力をグラフでみると､
800N/mm^2(MPa)ぐらいです。
実際には圧縮コイルばねでは８０％と安全をみて、
引張コイルばねでは、さらに８０％とし、６４％とするのが普通です。
メーカーのいう「伸び」とは、「たわみ」でははなく、
フックを含めた「長さ」だと思います。
ほんとに壊れる寸前の長さが５００ｍｍくらいです。
５６３ｍｍまで伸ばすと、壊れるかもしれません。
学業実験用のばねだから、耐久性は考慮されてないんでしょうね。
材料名 SUS304-WPB
材料直径 (d) 0.550 (mm)
コイル外径 12.000 (mm)
コイル平均径 (D) 11.450 (mm)
ばね指数 20.82
有効巻数 53.000
フック１ 長さ (HL1) [ 形状 ] 16.650 (mm) [ その他 ]
フック２ 長さ (HL2) [ 形状 ] 16.650 (mm) [ その他 ]
自由長さ (Lf) 63.000 (mm)
初張力 (Pf) 0.000 (N)
初応力 0.00 (MPa)
ばね定数 0.0098 (N/mm)
第１取付け長さ (L1) 500.000 (mm)
第１取付け長さでの荷重 (P1) 4.304 (N)
第１取付け長さでのせん断応力 805.05 (MPa)
第２取付け長さ (L2) 563.000 (mm)
第２取付け長さでの荷重 (P2) 4.924 (N)
第２取付け長さでのせん断応力 921.11 (MPa)
許容せん断応力 811.20 (MPa)
許容せん断応力での荷重 (Pm) 4.337 (N)
許容せん断応力での長さ (Lm) 503.340 (mm)
第２せん断応力÷許容せん断応力 1.135
応力修正係数 1.067
ＪＩＳどおりに、安全をみるなら、
第２取付け長さ (L2) 333.000 (mm)
第２取付け長さでの荷重 (P2) 2.659 (N)
第２取付け長さでのせん断応力 497.40 (MPa)
となり、２７０ｍｍが最大のたわみとなります。
相談をさせていただいた者です。
詳しい解説、助かりました。ありがとうございます。
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