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(有)加賀スプリング製作所

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(有)加賀スプリング製作所

 平成15年にホームページを開設し、情報公開型企業を実践していく上で、積極的にインターネットを使い 情報を公開して行き、その一環としてのツールがばねの特性計算」をどなたでもご利用できるようにしています。
圧縮バネ、引張ばね、ねじりコイルバネ、板バネは勿論オイル・シール用スプリング,構造物強化ばね、耐熱用スプリング(インコネル)、耐食用スプリング(バネ用チタン材)等、あらゆる分野で当社のバネが採用されています。
創業52年、お客様の視点でバネ作りです。一個からでも企画、設計、見積、製作します。

ホームページ:http://www.kagaspring.com/


 タグ:圧縮バネ 引張バネ ねじりばね 耐食バネ 耐熱バネ

ポアソン比・ばね限界値

2010/06/16 11:00
 

ポアソン比

丸棒を引っ張ると、弾性領域内にても長さが伸び、径が細くなる。この伸びと径の減少率は物質によって決まっており、ポアソン比とよばれる。長さl、径dの材料が、長さが⊿l伸び、径が⊿dだけ細くなった場合、ポアソン比νは次式で求められます。

ν=(⊿d/d)/(⊿dl/ld)

ばね限界値

材料に繰り返し曲げの力を加えたとき、所定の永久たわみ(0.075mmあるいは0.10mm)を生じる表面最大応力値のことをKb値とも言います。JISH3130(ばね用ペリリウム銅,チタン銅,りん青銅及び洋白の板及び条)において、繰返したわみ試験とモーメント式試験の2種類の方法が規定されています。


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横弾性係数(剛性率)

2010/06/15 16:00

縦弾性係数は引張、圧縮、曲げなどに働く応力に対しての弾性係数ですが、物体をねじる方向に力を与えると、長さの変化は伴なわず角度の変化を伴うせん断力と呼ばれる種類の力が発生する。この力の作用に伴い、せん断応力τとせん断ひずみγが生じる。せん断方向の比例限以下ではせん断応力とせん断ひずみとは比例関係にあり、この比例定数を横弾性係数と呼びGで表します。

横弾性係数は等方性弾性体においては縦弾性係数とポアソン比とが分っておれば次式で計算することができます。

G=E/2(1+γ)

ポアソン比の多くは等方性の金属材料では、凡そ0.3なので上記式はE=2.6Gとなます、またコイルばねにおける応力はせん断応力なので、圧縮・引張ばね設計には横弾性係数を用います。

 

材料 横弾性係数G
(GPa
ヤング率 E
(縦弾性係数)
(GPa) 
ばね鋼鋼材
硬鋼線
ピアノ線
オイルテンパー線

78.5 206
ステンレス鋼線
SUS302
SUS304
SUS304N
SUS316
68.5 186
バネ用ステンレス鋼線
SUS631J1
73.5 196
黄銅線 39 98
洋白線 39 108
りん青銅線 42 98
ベリリウム線 44 127
 



 
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縦弾性係数(ヤング率)

2010/06/11 16:00
 
軟鋼の荷重-伸び線図 バネ材料の荷重-伸び線図
軟鋼の荷重-伸び線図 バネ材料の荷重-伸び線図

上図の点P以下の領域では、応力σとひずみεとの間には比例関係が成り立っています。(フックの法則)このときの比例定数を縦弾性係数又はヤング率と呼んでいます。弾性係数には縦弾性係数E(ヤング率)以外らに、横弾性係数G(せん断弾性係数,剛性率)、体積弾性係数K、ポアソン比νがああります。
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バネ材料の降伏点

2010/06/07 11:00
下図のような明瞭な降伏現象が現れる材料の場合、
これらの降伏応力を降伏点として用いられます。

軟鋼のように上降伏点および下降伏点が明瞭な場合は
上降伏点σyuを降伏点とみなすことが多いですが、
σyuの値は試験機の剛性、引張速度などに敏感なので、
安定した値を示す下降伏点σy1を降伏点として採用することもあります。

軟鋼の荷重ーのび線図
軟鋼の荷重ーのび線図


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材料の比例限・弾性限

2010/06/05 15:00
 下図において、点Pが応力とひずみの直線的な関係、
すなわち、フックの法則が成り立つ範囲の限界であるとき、
点Pの公称応力σpを比例限と呼びます。

しかし、この限界の測定は非常に難しいので
点Eのような材料にごくわずかな永久変形(0.02%あるいは0.05%)を
生じる応力σEを弾性限と呼びます。

比例限も弾性限も測定の精度に大きく依存するので、
実用上は降伏点あるいは耐力を評価の対象にすることが多いです。

軟鋼荷重ー伸び線図 ばね材料の荷重ー伸び線図

タグ:比例限 弾性限


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材料の耐力

2010/06/04 16:00

材料の耐力

下図のように明瞭な降伏点を示さない材料の場合は、
一定の永久ひずみ(通常は0.2%の永久ひずみ)を生じる
公称応力σ0.2をオフセット法により求め、
降伏応力とみなし、これを耐力と呼びます。

ばね材料の荷重ー伸び線図

ばね材料の荷重ー伸び線図
タグ:耐力


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材料の硬さ

2010/06/03 15:00
 

材料の硬さ

硬さは物質の変形に対する抵抗力の大小を表す尺度と考えらます。
しかし、その物理的定義は多様で、材料固有の物理的性質ではなく、
それぞれの測定法によって求められる工業量としています。

硬さを求める方法には、押し込み硬さ測定法(ビッカース硬さ,ロックウェル硬さ,ブリネル硬さなど)、
動的硬さ測定法(ショア硬さなど)、引掻き硬さ測定法(モース硬さ)等があります。
 


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コメント(2件)

バネ材料:伸び・絞り

2010/06/02 15:00
 材料の伸び

引張試験において、試験片が破断したとき、
その標点間の長さLと試験前の初期標点距離Loとの差が
伸びであり、、通常はこの差を初期標点距離Loに対する百分率で表す。

伸び(δ)=試験後の評点距離L-初期評点距離Lo÷初期評点距離Lo×100(%)

材料の絞り

引張試験に際して、破断部近傍の最もくびれた個所に
おける減少断面積の初期断面積に対する比率のことを表す。

絞り=(初期断面積Aoーくびれた部分の断面積÷初期断面積)×100%




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バネ材料の引張強さ

2010/06/01 15:00
 引張強さは引張試験から破断までの間に於ける最大荷重を試験片で割った値です。
初期断面積Ao、初期標点距離Loの引張試験片に連続的に増加する 
引張荷重Wを加える引張試験を行い、荷重と共に試験片の標点距離L、 または伸びしL-Loを測定する。
これらの連続するデータから下図に示すような荷重一伸び線図または、 
次の2式により応力-ひずみ線図が求められます。 

公称応力  σ=W/Ao 

公称ひずみ ε=(L-Lo)/Lo


軟鋼荷重ー伸び線図 ばね材料の荷重ー伸び線図

金属材料の荷重・伸び(応力ーひずみ線図)

試験片は最初は応力とひずみは直線的な比例関係ですが、
降伏点あるいは耐力を過ぎると、試験片は塑性変形を生じ、
試験片をさらに変形させるために必要な応力は増加し、
やがて公称応力の最大値(点B)に達します。

この最大値σBを引張強さと呼びます。

点B、すなわち最大荷重に達するまでは、
試験片の標点間の材料は一様に変形していきますが、
最大荷重点を過ぎると変形が試験片の一部に集中するようになり、
外見的には試験片にくびれを生じ、やがて点Fで破断に至ります。

この時、引張強さは次式で求められます。

引張強さ(N/mm2)=試験中の最大荷重(N)÷初期断面積(mm2
 

タグ:引張力
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