Answer
อัตราสปริงเชิงเส้นแบบคลาสสิก ($k$) ของสปริงคลื่น Crest-to-Crest หลายรอบถูกกำหนดโดยสมการสปริงคลื่น Timoshenko ที่แก้ไขแล้ว:
$$k = \frac{E \cdot b \cdot t^3 \cdot N_w^4}{P_m^3 \cdot N} \คูณ K_g$$
ที่ไหน:
- $E$ คือโมดูลัสความยืดหยุ่นของ Young ($N/mm^2$)
- $b$ คือความหนาของผนังแนวรัศมี ($mm$)
- $t$ คือความหนาของวัสดุ ($mm$)
- $N_w$ คือจำนวนคลื่นที่ใช้งานอยู่ต่อเทิร์น
- $P_m$ คือเส้นผ่านศูนย์กลางสปริงเฉลี่ย ($mm$) คำนวณเป็น $(D_{out} + D_{in}) / 2$
- $N$ คือจำนวนเทิร์นที่ใช้งานอยู่
- $K_g$ เป็นปัจจัยแก้ไขโดยพิจารณาจากการขยายตัวของเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่างการโก่งตัว
ข้อจำกัดของสมการเชิงเส้น:
1. แรงเสียดทานและฮิสเทรีซิส: การสัมผัสกันระหว่างยอดคลื่นระหว่างการโก่งตัวตามแนวแกนจะทำให้เกิดแรงเสียดทาน ส่งผลให้เกิดฮิสเทรีซิสและอัตราสปริงที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นระหว่างการบรรทุกและการขนถ่าย
2. ขีดจำกัดการโก่งตัว: สูตรนี้เป็นเส้นตรงอย่างเคร่งครัดเพียงประมาณ 80% ของการโก่งตัวที่มีอยู่ทั้งหมด เมื่อเกิน 80% คลื่นจะเริ่มลดลงหรือเกิดเป็นเส้นสัมผัส ส่งผลให้ความแข็งของสปริงเพิ่มขึ้นอย่างมาก
3. ชิมสิ้นสุด: หากมีการระบุปลายแผ่นรอง (ปลายแบน) เพื่อกระจายโหลดเท่าๆ กัน จะต้องคำนึงถึงส่วนสนับสนุนด้วยเนื่องจากจะเพิ่มความแข็งแกร่งของโครงสร้างและลดการหมุนที่ใช้งานอยู่ทั้งหมด
