Calculadora de força de mola
Calcule a força (carga) que uma mola de compressão exerce e a carga máxima segura antes do escoamento do material.
Fórmula
Símbolos
Exemplo calculado
Calculado pelo mesmo motor da calculadora acima, com os valores iniciais do formulário.
A força é o produto da constante pela deflexão (F = k·x). Use o projetista para simular pontos de operação específicos e ver a margem de tensão.
A calculadora também mostra a altura sólida e a deflexão máxima segura, com o fator de correção de Wahl aplicado à tensão de cisalhamento.
Se você conhece a força necessária e o curso, use a calculadora de constante necessária para descobrir qual mola procurar.
Ajuste rápido: mais ou menos força
- Fio mais grosso
- Diâmetro externo menor
- Menos espiras ativas
- Fio mais fino
- Diâmetro externo maior
- Mais espiras ativas
Como medir sua mola
- Meça o diâmetro do fio (d) com paquímetro ou micrômetro, longe das pontas.
- Meça o diâmetro externo (DE) sobre as espiras. O diâmetro médio é DE menos d.
- Meça o comprimento livre (L0) sem carga, da ponta a ponta.
- Conte o número total de espiras. Extremidades fechadas e esmerilhadas descontam espiras ativas.
- Identifique o tipo de extremidade: fechada e esmerilhada, fechada, dupla fechada ou aberta.
Módulos e densidade dos materiais
| Material | Módulo de cisalhamento G | Módulo de elasticidade E | Densidade |
|---|---|---|---|
| Aço carbono (MW) | 11.5 × 10⁶ psi (79.3 GPa) | 29.5 × 10⁶ psi (203.4 GPa) | 7.85 g/cm³ |
| Inox 302 (SS302) | 10.0 × 10⁶ psi (69.0 GPa) | 28.0 × 10⁶ psi (193.0 GPa) | 7.90 g/cm³ |
| Inox 17-7 PH (SS177) | 11.0 × 10⁶ psi (75.8 GPa) | 29.4 × 10⁶ psi (203.0 GPa) | 7.81 g/cm³ |
| Inox 316 (SS316) | 10.0 × 10⁶ psi (69.0 GPa) | 28.0 × 10⁶ psi (193.0 GPa) | 7.98 g/cm³ |
| Temperado em óleo (OT) | 11.2 × 10⁶ psi (77.2 GPa) | 29.5 × 10⁶ psi (203.4 GPa) | 7.85 g/cm³ |
| Cromo-silício (CS) | 11.2 × 10⁶ psi (77.2 GPa) | 29.5 × 10⁶ psi (203.4 GPa) | 7.85 g/cm³ |
| Trefilado duro (HD) | 11.5 × 10⁶ psi (79.3 GPa) | 29.5 × 10⁶ psi (203.4 GPa) | 7.85 g/cm³ |
| Bronze fosforoso (PB) | 6.0 × 10⁶ psi (41.4 GPa) | 14.9 × 10⁶ psi (103.0 GPa) | 8.86 g/cm³ |
| Cobre-berílio (BC) | 7.0 × 10⁶ psi (48.3 GPa) | 18.6 × 10⁶ psi (128.0 GPa) | 8.25 g/cm³ |
| Cromo-vanádio (CV) | 11.2 × 10⁶ psi (77.2 GPa) | 29.5 × 10⁶ psi (203.4 GPa) | 7.85 g/cm³ |
Perguntas frequentes
Qual é a fórmula da força de uma mola?
F = k·x (lei de Hooke): a força é a constante elástica multiplicada pela deflexão. Uma mola de 8 N/mm comprimida 10 mm exerce 80 N.
O que limita a carga máxima de uma mola?
A tensão de cisalhamento no fio, corrigida pelo fator de Wahl, comparada à tensão admissível do material. Passar do limite causa deformação permanente (a mola perde comprimento livre).
A força some quando a mola chega à altura sólida?
Não: na altura sólida a mola vira um tubo rígido e a força cresce abruptamente. Trabalhar batendo na altura sólida danifica a mola e o mecanismo, por isso mantenha folga de projeto.
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