バネと圧力の関係について

質問

押しバネを使って6mmの六角の形状のピンを押す道具を作りました。
ピンは横一列に７本並んでいて、それぞれのピンに押しバネが入っています。ノック式のボールペンが7本横並びになっている様な構造です。

そのピンの表面（6mmの六角の形状）にどのくらいの力（圧力）がかかって押しているか知りたいのですが、計算の仕方が分かりません。

使用しているバネは、
材料　　　　SUS304
材料の直径　Φ0.6mm
コイル外形　Φ6.0mm
自由高さ　　23.0mm
総巻数　　　11.0巻
ばね定数　　0.363N/mm
許容荷重　　4.85N
許容荷重時高さ　9.62mm
です。

伝わりにくいかもしれませんが、
もし教えていただける方がいましたら、よろしくお願いします。

回答No.1

oo14 · ベストアンサー

6mmの六角形というのは対辺が６ｍｍということで、面積は12×3^(1/2)=20.8mm2というっことでよろしいですね。
ばねの最大ストロークは23-9.62≒約13mm
ストローク10mmのときの力を求めるものとすると、
その力は0.363×10=3.63N
圧力は3.63/20.8=0.175Ｎ/mm2
=0.175MPa
こんな感じでは。ばねがどのくらい縮んでいるかは
指定高さ時での荷重という求め方もあります。
六角の形状の圧力がなにをする目的なのか、
意味することが、わかってないので
頓珍漢な答えになってるかもしれません。

お礼

算出の仕方が分かりました。

圧力＝（ばね定数×（自由高さ－縮んでいる状態のばねの長さ））/表面積

ですね。
大変参考になりました。本当にありがとうございます。