서스펜션 스프링 레이트 하중당 처짐 계산기

서스펜션 스프링 레이트 하중당 처짐 계산기 사용법

스프링 레이트와 한 축에서 스프링이 지지하는 하중을 입력하면 스프링 하나가 자유 길이에서 얼마나 압축되는지 계산해요. 같은 하중에서 스프링 레이트를 바꾸거나, 같은 스프링에 하중을 더했을 때의 처짐 차이를 비교할 수 있어요.

1. 축의 스프링 지지 하중에 앞축 또는 뒤축 중 계산하려는 축의 값을 입력하세요. 차량 전체 중량이나 바퀴 한쪽 하중을 입력하지 않도록 주의하세요.
2. 스프링 1개 레이트를 kgf/mm 단위로 입력하세요. 좌우 스프링 레이트를 합산하지 않아요.
3. 결과에서 스프링 하나당 작용하는 힘과 정적 처짐량을 확인하세요.

축중계 측정값을 사용할 때는 해당 축의 비현가질량을 제외해야 해요. 이 도구는 좌우에 같은 스프링이 하나씩 있고, 하중이 절반씩 나뉘는 조건을 사용해요.

계산 방법

선형 스프링은 압축량에 비례하는 힘을 발생시켜요. 정지 상태에서 스프링에 작용하는 힘을 스프링 레이트로 나누면 처짐량을 구할 수 있어요.

입력한 kg은 질량 기준이에요. 표준중력 조건에서 1kg의 질량에 작용하는 중력은 1kgf이므로, 축의 입력값을 절반으로 나눈 수치를 각 스프링의 kgf 하중으로 사용해요.

레이트가 N/mm로 표시되어 있다면 N/mm 값 ÷ 9.80665로 환산하세요. 예를 들어 78.4532N/mm는 8kgf/mm예요. kgf/mm 단위를 사용할 때는 계산 과정에 중력가속도를 다시 곱하지 않아요.

중간 계산은 반올림하지 않고, 최종 처짐량을 소수점 둘째 자리까지 표시해요.

계산 예시

• 상황 1 — 축 지지 하중 800kg, 레이트 8kgf/mm: 각 스프링에 작용하는 힘은 800 ÷ 2 = 400kgf예요. 정적 처짐량은 400 ÷ 8 = 50mm예요.
• 상황 2 — 같은 하중에서 레이트를 10kgf/mm로 변경: 각 스프링 하중은 400kgf로 같고, 처짐량은 400 ÷ 10 = 40mm예요. 동일한 조건에서 스프링 압축량이 10mm 줄어요.
• 상황 3 — 레이트 8kgf/mm에서 축 지지 하중이 100kg 증가: 축 지지 하중이 900kg이면 처짐량은 900 ÷ 2 ÷ 8 = 56.25mm예요. 800kg일 때보다 각 스프링이 6.25mm 더 압축돼요.

사용 시 주의사항 및 활용 팁

• 본 계산기 결과는 단순 추정 참고용 수치입니다. 실제 차량의 하중 분배와 서스펜션 구조에 따라 차이가 생겨요.
• 스프링 압축량과 차고 변화량을 구분하세요. 결과는 자유 길이 기준 압축량이에요. 교체 전후 차고를 비교하려면 자유 길이, 장착 위치와 프리로드도 알아야 해요.
• 스프링이 기울어져 있거나 암 안쪽에 장착된 구조는 설치 각도와 모션 레이쇼를 반영해야 해요. 이 도구는 수직 설치와 변위비 1:1을 가정해요.
• 좌우 코너 하중이나 스프링 레이트가 다르면 각 스프링을 별도로 계산해야 해요.
• 가변 레이트 스프링, 보조 스프링, 범프 스톱이 하중을 함께 받는 구간에는 단일 레이트 공식을 그대로 적용하기 어려워요.
• 계산된 압축량이 스프링의 허용 스트로크를 넘는지 확인하세요. 이 도구는 코일 밀착이나 서스펜션 이동 한계를 판정하지 않아요.
• 제동, 가속, 코너링과 요철 통과 시에는 동적 하중이 추가돼요. 정적 처짐량만으로 주행 중 최대 압축량을 판단할 수는 없어요.