Spring Rate 101 – คู่มือง่าย ๆ ในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับอัตราสปริง

มีสิ่งดังกล่าวเป็นอัตราสปริง "คงที่" หรือไม่?

หากคุณอยู่ในธุรกิจการซื้อสปริง คุณจะต้องจัดการกับ 'อัตราสปริง'แนวคิดนี้อาจเข้าใจยากหากคุณไม่ใช่นักฟิสิกส์หรือผู้ผลิตสปริงแรงที่สปริงออกจะคงที่ขณะยืดและบีบอัด และเป็นอัตราคงที่จนกว่าจะถึงขีดจำกัดความยืดหยุ่นทฤษฎีนี้เรียกว่ากฎของฮุค และเราจะแบ่งมันออกเป็นคำที่ง่ายกว่าโดยไม่ต้องส่งคุณกลับไปเรียนวิชาฟิสิกส์

อัตราสปริงคงที่คืออะไร?

สปริงอัดและส่วนขยายทรงกระบอกทั้งหมดมีสิ่งที่เรียกว่าอัตราสปริงคงที่ในสหรัฐอเมริกา อัตรานี้มักแสดงเป็นค่าหนึ่งค่าต่ออีกค่าหนึ่ง และคำต่อ มักจะถูกแสดงลักษณะเฉพาะด้วยเครื่องหมายทับที่แสดงด้วย "/ "

ในแง่สปริง อัตราจะแสดงเป็นปอนด์ของแรงเชิงเส้นที่จำเป็นในการบีบอัดหรือขยายสปริงหนึ่งนิ้วศัพท์เฉพาะสำหรับคุณใช่มั้ย?มาพูดถึงสิ่งที่เราคุ้นเคยกันดีแทน – อัตราค่าจ้างของคุณ

ถ้าคุณทำเงินได้ 10 เหรียญต่อชั่วโมง นั่นไม่ใช่อัตราของคุณหรือสังเกตว่ามันแสดงเป็น "ต่อชั่วโมง"และนั่นสามารถแสดงทางคณิตศาสตร์เป็น “10/1”ฉันพบว่ามันง่ายกว่ามากที่จะนึกถึงอัตราสปริงในแง่ที่คล้ายกัน

ตัวอย่างเช่น หากคุณทำเงินได้ $10 ต่อชั่วโมง หมายความว่าสำหรับการทำงานสองชั่วโมง คุณจะได้รับเงิน $20แต่ถ้าคุณทำงานเพียงครึ่งชั่วโมงล่ะคุณยังต้องการที่จะได้รับเงินหรือไม่?แน่นอนคุณทำคุณต้องการทำเงิน $10 ต่อชั่วโมง (ซึ่งเป็นอัตราของคุณ) คูณ 0.5 ชั่วโมง และคิดเป็น $5 ดอลลาร์

เช่นเดียวกับสปริงในฐานะผู้ผลิตสปริง ฉันมักถูกถามบ่อย ๆ ว่า "คุณจะแสดงอัตราของสปริงเป็น 10 ปอนด์ต่อนิ้วได้อย่างไรถ้ามันยาวเพียงครึ่งนิ้ว"คำตอบนั้นไม่ต่างจากที่คุณทำเงินได้ 10 ดอลลาร์ต่อชั่วโมงและต้องการรับเงินหากคุณทำงานเพียงครึ่งชั่วโมงเท่านั้น

หากอัตราสปริงคือ 10 ปอนด์ต่อนิ้ว และสปริงยาวเพียงครึ่งนิ้ว อาจเบี่ยงเบนได้เพียงหนึ่งในสี่ของนิ้วเท่านั้นกลับไปที่อัตราค่าจ้างของคุณ ถ้าคุณทำเงินได้ 10 เหรียญต่อชั่วโมงและทำงานเพียง 15 นาที คุณไม่ต้องการที่จะทำเงิน $2.50 หรอกหรือ?ฉันแน่ใจว่าคุณทำ!

เมื่อใดที่อัตราสปริงจะหยุดคงที่?

ในอดีต อัตราสปริงเรียกอีกอย่างว่า "ค่าคงที่สปริง" เพราะไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้น อัตราก็ยังคงเท่าเดิมแล้วทั้งหมดนี้พูดถึงอัตราสปริงที่ไม่คงที่เสมอไปคืออะไร?

ให้เรากลับไปที่ "อัตราการจ่าย" ของคุณถ้าคุณทำงาน 45 ชั่วโมงล่ะ?คุณต้องการรับเงิน 45 X $10 = $450 หรือไม่?หรือคุณต้องการรับเงิน (40 X $10) + (5 X $15) = $475?

แน่นอนคุณต้องการได้รับเงินเพิ่มสำหรับการทำงานล่วงเวลาของคุณดังนั้นอัตราการจ่ายของคุณไม่คงที่จริงหรือ?คงที่จนถึงจุดหนึ่งแล้วเปลี่ยนสปริงก็เหมือนกันเมื่อคอยล์บางตัวเริ่มแข็งตัวและไม่ทำงานอีกต่อไป อัตราสปริงจะเพิ่มขึ้น

ดังที่แสดงในภาพด้านบน เมื่อสปริงเบี่ยงเกินจุดหนึ่ง คอยส์บางตัวเริ่มสัมผัสกัน จากนั้นอัตราสปริงจะเพิ่มขึ้นตามอัตราการจ่ายของคุณเพิ่มขึ้นหลังจากผ่านไป 40 ชั่วโมง

ทางซ้ายเราเริ่มต้นด้วยสปริงที่มีคอยล์เปิดอยู่หลายตัว แต่เมื่อถึงทางขวา คุณจะเห็น (ด้านล่างดีกว่าด้านบน) ว่าคอยล์เพิ่มเติมปิดแล้วและไม่ทำงานอีกต่อไป จึงทำให้จำนวนแอคทีฟลดลง ขดลวดและเพิ่มอัตราโดยปกติอัตราจะ "คงที่" จนถึง 80% ของการโก่งตัว จากนั้นอัตราจะเพิ่มขึ้นเมื่อขดลวดเพิ่มเติมแข็งและขดลวดที่ใช้งานจะลดลง