Tuhost pružiny u tlačných, tažných a zkrutných pružin, známá také jako konstanta pružiny nebo moment pružiny, je mírou tvrdosti kovové pružiny. Udává, jak velká síla je zapotřebí ke stlačení tlačné pružiny o určitou vzdálenost, k natažení tažné pružiny nebo k pootočení torzní pružiny. Tuhost pružiny se udává v newtonech na milimetr (N/mm) a u torzních pružin v newtonech na milimetr (Nmm). Z matematického hlediska je tuhost pružiny (R) definována Hookovým zákonem:
Vzorec tuhost pružiny / konstanta pružiny tlačné pružiny (N/mm)
R=\frac{Gd^{4}}{8D^{3}n}
Vzorec tuhost pružiny / konstantní napětí pružiny (N/mm)
R=\frac{Gd^{4}}{8D^{3}n}=\frac{F-F0}{s}
Vzorec tuhost pružiny / moment pružení nožní pružiny (Nmm)
R_{M}=\frac{M}{\alpha}=\frac{d^{4}E}{3667Dn}
Vysvětlení vzorce:
α = úhel natočení (°) d = průměr drátu (mm) D = střední průměr závitu (mm) E = modul pružnosti (N/mm²)(E-modul různých pružinových ocelí) F = síla pružiny (N) G = modul kluzu a smyku (N/mm²)(G-
modul různých pružinových ocelí) F0 = vnitřní síla předpětí M = točivý moment (Nmm) n = počet závitů pružiny (ks) R = konstanta pružiny (N/mm) RM = momentová rychlost pružiny (Nmm) s = dráha pružiny (mm) Vyšší tuhost pružiny znamená, že k dosažení vyšší rychlosti pružení je zapotřebí větší síly, že ke stlačení, natažení nebo pootočení kovové pružiny o stejnou vzdálenost je zapotřebí větší síly. Tuhost pružiny závisí na různých faktorech, jako je materiál, průměr drátu, vnější průměr kovové pružiny a počet závitů.
Další informace
- Program výpočtu pružin Gutekunst WinFSB
- Vypočítejte sílu pružiny
- Jarní práce
- Vlastnosti pružinové oceli
- Jarní charakteristika