弹簧常数精准测定：制袋机压簧性能分析与计算方法详解

       弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件，一般用弹簧钢制成。 利用它的弹性可以控制机件 的运动、缓和冲击或震动、储蓄能量、测量力的大小等。 在包材加工与应用领域，其广泛应用 于制袋机、自动包装机等设备中。

       弹簧的受力与变形符合胡克定律，即受力与形变量成正比，即F=-kx。 式中， F为弹簧所受到的或输出的力，牛顿 (N); k为弹簧常数，又称佃强系数或劲度系数， 牛顿／米 (N/m); x 为弹簧的变形量或压缩量，米 (m) 。

       弹簧的种类有许多，按照所承受载荷的不同，可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯 曲弹簧等四种。在与包材相关的机械设备中，常用的弹簧为压缩弹簧（压簧）。

       根据压簧的弹簧常数的大小，压簧可分为轻负荷、中负荷、 重负荷等多种规格。 在制袋机 上所使用的压簧多数属千中负荷弹簧。

       了解压簧的弹簧常数有三种途径：一是向生产企业咨询， 二是测景法， 三是估算法。

       测量法的方法是：将压簧从制袋机上拆下来，放在拉力试验机上，用25 ~ 50mm/min 的速率对压簧施压（注意不要超出传感器的应力范围！），即可得到该压簧的应力—应变曲 线。 利用公式k=-F/x 即可计算出该压簧的弹簧常数。该公式中的K值即是弹簧常数，单位是 Nim、 N/mm 或 kgf/mm。 F 是压缩压簧的力，单位是N 或kgf, X 是与压力柜对应的压簧形变 量，单位是mm或m。

       估算法的方法是：利用公式k=(GXd4)/(8XDm3 XNc) 来估算某压簧的弹簧常数。 式中， k为弹簧常数， kgf/mm; G 是加工该压簧所用线材的刚性模数或剪切弹性模量， kgf/mm2, d 为线材的直径， mm, Dm 为压簧的中径， mm, Ne 为压簧的有效圈数。

       根据上述公式，在对压簧的弹簧常数进行估算前，需要测量压簧的外径D、线材的直径 d, 并计数压簧的总圈数，尤其不能忽略可能存在的半圈的圈数如招4-40所示。