Shock Absorber Calculator
Calculate shock absorber energy absorption and model selection.

用途
将运动物体撞击时的动能与附加外力所做的功相加,得到每次循环所需吸收的能量,再乘以动作次数得出每小时吸收能量。同时给出平均减速力,便于与样本的能量额定值(每次与每小时)对照来选型。
输入值
m 为运动物体质量(kg),v 为撞击前瞬时速度(m/s),F 为撞击全程持续作用的附加外力(N,如气缸推力或斜面重力分量),s 为减震器行程(mm),动作次数为每小时撞击次数(次/hr)。无外力时令 F=0。
主要公式
动能 Ek=½mv²;外力能量 Ef=F·(s/1000),s 由 mm 换算为 m。每次能量 E1=Ek+Ef;每小时能量 Ehr=E1×次数。平均减速力 Fmean=2·E1·1000/s(s 单位 mm),按等减速假设取约为平均力两倍的峰值反力,偏于保守。kgf 换算为 N 除以 9.81。
计算示例
当 m=20kg、v=0.8m/s、外力 F=50N、行程 s=50mm、500 次/hr 时:Ek=½·20·0.8²=6.4J,Ef=50·(50/1000)=2.5J,E1=6.4+2.5=8.9J,Ehr=8.9·500=4450J/hr,Fmean=2·8.9·1000/50=356N(约 36kgf)。故选每次 8.9J、每小时 4450J/hr 以上的型号。无外力参考:m=10kg、v=0.5m/s、s=25mm、300 次/hr 时 E1=1.25J,Ehr=375J/hr,Fmean=100N。
注意事项
此处 v 须为撞击前的实际速度——匀加速行进距离 L 时,v 是末速度而非平均速度。实际选型应对计算值乘安全系数(一般 1.2~1.5),旋转体或多关节运动须换算为等效质量。务必同时满足样本的单次最大能量与每小时能量额定,仅满足其一会有发热与寿命下降之虞。