ばねの動作速度について

質問

ばねを用いて車のサスペンションの様に振動吸収するダンパー機構を設計したい考えています。
ばねと力の関係に関しては、ばね定数（荷重÷たわみ）を見ればわかりますが、実際にばねが
動作する速度はばね定数だけでは無い様な気がします。
具体的には、?コイルばね、?定テンションばね、?ガススプリング等を候補と考えています。
ばね定数と固有振動数、動作速度の関係がわかりません。
一体、定テンションばねは一体どんな速度で動くのかカタログを見てもわかりませんでした。

何か情報がありましたら教えてください。宜しくお願いします。

回答No.3

noname#230359

?コイルばねが単体でダンパーがないものとすると
固有振動数、動作速度はばね定数と負荷質量だけで計算できます。
速度は参考ＨＰの?-（2）の式のｘとＶ１を入れ替えればいいです。
定テンションばね、ガススプリングはわかりません。

コイルばねにダンパーがつくとダンパーの減衰係数で
速度、固有振動数がかわります。ばね定数*変位に減衰係数*速度が加わってきます。
回答２さんの左辺の第一項は加速度*質量
第二項は速度*減衰係数
第三項は変位*ばね定数です。
わかりますよね。

参考URL：

http://cfv21.blog49.fc2.com/blog-entry-450.html http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%BA%E6%9C%89%E6%8C%AF%E5%8B%95

回答No.2

noname#230359

緩衝器のつりあい運動方程式は
ｍ・（ｄ2Ｘ/ｄｔ2）＋ｃ・（ｄＸ/ｄｔ）＋ｋＸ　＝　Ｆ
ｍ：質点の質量
ｃ：粘性減衰係数
ｋ：ばね定数
Ｆ：外力

で表されます。詳細は物理の入門書を参考にして下さい。

回答No.1

noname#230359

バネの力が撓み量と共に増加するのが判れば、後は物理の分野です。
エネルギーは、力と速度の積です。
回転エネルギーは、トルクと回転数の積ですが、結局
２×π×トルク（半径×力）×回転数で、２×π×半径は円周
をrpm（一分間に何回転・何周するかの速度）です。

さて、バネの力が撓み量と共に増加するは、地上からボールを
真上に投げる事似ています。
ボールのエネルギーは、重さ×速度で、地球の重力が常に働き
速度は落ちて行き、一時停止の後に落下します。
バネにエネルギーをぶつけると、速度がバネ力で落ち、一時
停止の後に、押し戻します。
そして、バネ力は、撓みに比例して増加しますし、重さの働く
（地球の重力）方向は、重さや重力加速度を考慮しなくては
いけません。物理の本と睨めっこで考えて下さい。