サスペンション

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サスペンション

切断して短くするとスプリングのレートが上がるのは何故か？

【問】どうしてバネカットをするとレートが上がるのですか？　同じバネなんだから、自由長さとレートは関係が無いのでは？

【答】

　

◆FAQ◆

【問】「自由長200mmのバネを10等分して10個のバネと見做す」とあるが、
　その場合、10個のバネはそれぞれ錘の重さを10等分して（つまり、それぞれに10kgずつ荷重が掛かって）縮んでいるのではないか？

【答】10個のバネ各々に10kgずつ荷重が掛かって、そのトータルとして自由長200mmのバネに100kgの荷重が掛かっているんだと仮定してみましょう。
　その上で、10個のバネを使って10台の秤を作ります。
　この秤の重さが0kgであるなら、どれぞれ10kgずつ掛かる秤の針は、それぞれ10kgずつを示すハズです。
　ところが、そうすると厄介な矛盾が生じます。
　緩衝の介在に依って物質の重さが変わってしまっているのです。
　もちっと具体的な話に喩えましょう。
　錘をクルマに取り替えたとします。
　上から１個目のバネはサスペンションスプリング。
　上から２個目のバネが看貫場の秤です。
　クルマの質量が1tonだと仮定すると、サスペンションスプリングが受け持つ荷重が100kg，看貫場の秤が示すクルマの重さが100kgということになります。
　そんなことはアリエマセン。
　サスペンションスプリングが受け持つ荷重も、看貫場の秤が示すクルマの重さも、クルマの質量と等しくなければなりません。
　つまり、「自由長200mmのバネを10等分して10個のバネと見做す」場合、10個のバネはそれぞれ錘の重さを丸々100％受けて（つまり、それぞれに100kgずつ荷重が掛かって）縮んでいるのです。

　．．．と、バネカットでバネレートが上がる理屈を説明させて頂いたが、実際にバーナー（酸素ガスバーナー）やグラインダでバネをカットした場合、逆にバネレートが下がってしまうことがあります。

　これは何故かと言うと、バーナーの火炎熱やグラインダの摩擦熱によって組織が変態し、大気で除冷することによっていわゆる“焼き鈍し（やきなまし）”になってしまい、バネ鋼という硬度が脆化するからです。
　これを防ぐためには、バーナーで焼き切るのは不可。　水を掛けて冷やしながら切るしかありません。　でも、冷やしながらだとなかなか切れないんですよね～。