引張りバネの計算

各種フック形状のスプリングの設計をします。

　実際に引っ張りスプリングを設計、或いは使用した人であれば、プログラムの入力項目は説明がなくても解ると思います。
プログラムは、コイル部の指定として、内径、外径、バネ定数、指定なし（製作範囲検索）が指定可能となっています。
プログラム実行時に作図されるバネの図は、全てプログラムにより作図しているので、プログラムの殆どが、作図用に消費されています。
　荷重と長さ、バネコイル部の径を指定した一般的な計算は、指定された材料の一番直径の大きい物から、小さいほうに、順に計算して行き、指定された条件に一致したものから表示をします。
　バネ定数を指定した場合は、線径の小さいほうから計算し、条件に合うものを順次表示します。
最初コイル部の巻数を２程度にし、フックの方向により、巻数を加算、一番近いバネ定数になった時の値となります。
　設計できる範囲検索は、線径の大きいほうから、バネ指数の範囲を１０分割して計算、全ての線径で計算後、指定条件で設計できる範囲の値を表示します。
全ての計算結果は、プリンターへ出力が可能です。
　フックの形状を下図に示しますが、フックの形状を自由な形状にしたい場合は、指定を選択して、フック部の長さを入力します。
指定を選んだ場合、画面上に作図された図は仮のフックを表しており、その形状で作ることを意味してはいません。


　計算は、JISに準拠して行っていますが、許容応力は、グラフから数式化しており微妙な差があるでしょう。
しかし、引っ張りバネは特殊なものを除いては、正確に製作する事は困難であり、材料にも可なりのバラツキが存在するのであまり気に留める必要は無いとおもいます。
　引っ張りバネは、出来合いの物が市販されていて、かなりの種類がそろっており、わざわざ新規に設計して、手配する必要性は余りありません。
バネの計算式、材料とか、注意すべき点等は、専門書を参照して下さい。
計算式そのものは、僅か数行で表現出来るほど単純なものです、しかし、材料のデーター、許容応力等から値を取り出して、手計算をするのは大変です、プログラムに頼るのが一番です。
　計算式は単純でも、各項目に既知の値をいれ連立方程式を解くことは困難です、そこで、パソコンの計算速度に頼り、少しずつ条件を変え、目標に達した時に、計算結果として出力しています。ここでのプログラムは、変化させる条件を、コイル部の巻数としています。
　バネ定数指定で計算すると、簡単に答えが出ません、出来る範囲を計算するか、巻径の指定をして計算し、バネ定数がどれ位の値になるか、感触をつかんでから計算するのが良いでしょう。

　extensionSpring.zip