OptiSpring – specialprogram för tekniska beräkningar av fjädrar

Tekniska beräkningar av fjädrar är en viktig del av arbetet för Lesjöforsgruppens tekniker och säljare. Med ett avancerat beräkningsprogram kan de flesta beräkningar enkelt utföras.

Ibland är syftet med en beräkning enbart att kontrollera att dimensioner på ritning stämmer överens med angivna belastningskrav, men lika vanligt är att beräkningen görs för att välja lämplig materialdimension och fjäderdimensioner för att uppfylla de krav på fjäderkrafter eller fjädermoment som önskas. I det senare fallet presenteras ett förslag på teknisk lösning för kunden, oftast i form av ett datablad från ett beräkningsprogram.

- Vi använder oss av vårt egenutvecklade program OptiSpring. Fördelarna med ett eget program är flera, men det avgörande är möjligheten att uppdatera beräkningsmodeller och materialdatabaser baserat på vårt kontinuerliga test- och utvecklingsarbete. På det sättet kan vi använda den senaste kunskapen i det dagliga tekniska samarbetet med våra kunder, säger Stefan Musslinder, teknisk chef för Lesjöforskoncernen.

Snabba avancerade beräkningar
En annan viktig fördel med ett eget specialprogram är att användargränssnittet är anpassat efter företagets behov. OptiSpring gör det möjligt för Lesjöfors tekniker att på sekunder göra en kontrollberäkning av en enkel fjädergeometri, samtidigt som samma program kan användas för betydligt mer komplicerade dimensioneringsarbeten.

De flesta fjädertyper ingår
OptiSpring innehåller moduler för de flesta av de fjädertyper som Lesjöfors tillverkar: tryckfjädrar (linjära, koniska, cylindriska progressiva samt fjädersatser med linjära tryckfjädrar), drag- och vridfjädrar, tallriksfjädrar, vågfjädrar samt plattspiralfjädrar (drivfjädrar och klockfjädrar). För tråd- och banddetaljer med komplicerad geometri och/eller kraftigt olinjär karakteristik används dock oftast finita elementprogrammet Ansys.

Detaljerad beskrivning i datablad
Databladet som beskriver fjädern är oavsett fjädertyp indelat i fyra avsnitt. I det första beskrivs egenskaperna för utgångsmaterialet och i det andra fjäderns dimensioner inklusive toleranser. Avsnitten ”Belastningsdata” och ”Påkänningar” beskriver sedan fjädern under belastning i dess applikation.
- Krafter eller moment ska säkerställa rätt funktion, medan påkänningarna i fjädern är det vi använder för att bedöma om fjädern kommer att klara livslängdskrav, framför allt avseende relaxation och/eller ett krav på utmattningslivslängd, det vill säga antal belastningsväxlingar mellan två lägen, berättar Stefan Musslinder.

Fjäderspecifikation som tillverkningsunderlag
Utöver dessa fyra avsnitt finns, beroende på fjädertyp, en del extra information. Utmattningsdiagram av typen Goodman finns för linjära tryckfjädrar, medan en principiell skiss av fjädern presenteras för en del fjädertyper.

Databladet från OptiSpring är i många fall en entydig specifikation av fjädern och kan användas som tillverkningsunderlag efter kundens godkännande. Speciella ändgeometrier (till exempel ögleformer på dragfjädrar eller skänklar hos vridfjädrar) samt krav på kompletterande provning, renhet, förpackning etcetera kräver dock en kompletterande specifikation.

Mer information

OptiSpring är enbart ett för intern användning inom Lesjöforsgruppen, men om du vill veta mer om fjäderberäkningar är du varmt välkommen att kontakta Mattias Hartvigsson på +46-370 694 506 eller mattias.hartvigsson@lesjoforsab.com.