Was ist eine Feder ? Beispiele Vogelfeder Schreibfeder Maschinenfeder

Präsentation zum Thema: "Was ist eine Feder ? Beispiele Vogelfeder Schreibfeder Maschinenfeder"—  Präsentation transkript:

1 Was ist eine Feder ? Beispiele Vogelfeder Schreibfeder Maschinenfeder
Luftfeder Nut und Feder Bandscheiben Seismische Masse Sportgeräte Johann Lodewyks

2 Was ist eine Feder ? Eigenschaften Gestaltungsparameter „federleicht“
biegsam geschmeidig, elastisch Energiespeicher schnelle Energieabgabe Gestaltungsparameter Werkstoff Form Medium Johann Lodewyks

3 Was ist eine Feder ? Eigenschaften „federleicht“ biegsam geschmeidig, elastisch Energiespeicher schnelle Energieabgabe Gestaltungsparameter Werkstoff Form Medium Federn sind Medien, die sich unter Krafteinfluss elastisch verformen und die, die dabei gespeicherte potentielle Energie bei Entlastung zumindest teilweise wieder abgeben. Johann Lodewyks

4 Aufgaben technischer Feder
Beispiele Kraftschluss Kraftfluss gewährleisten Kupplung, Bremse, Kontaktfeder Johann Lodewyks

5 Aufgaben technischer Feder
Beispiele Kraftschluss Kraftfluss gewährleisten Energiespeicher gesteuerte Rückfederung Kupplung, Bremse, Kontaktfeder Federmotor, Ventiltrieb Johann Lodewyks

6 Aufgaben technischer Feder
Beispiele Kraftschluss Kraftfluss gewährleisten Energiespeicher gesteuerte Rückfederung Spielausgleich Wärmeausdehnung Verschleiß Kupplung, Bremse, Kontaktfeder Federmotor, Ventiltrieb Lager, Kupplung Johann Lodewyks

7 Aufgaben technischer Feder
Beispiele Kraftschluss Kraftfluss gewährleisten Energiespeicher gesteuerte Rückfederung Spielausgleich Wärmeausdehnung Verschleiß Dämpfung, Lagerung Reibungsarbeit Kupplung, Bremse, Kontaktfeder Federmotor, Ventiltrieb Lager, Kupplung Radaufhängung, Motoraufhängung Johann Lodewyks

8 Aufgaben technischer Feder
Beispiele Kraftschluss Kraftfluss gewährleisten Energiespeicher gesteuerte Rückfederung Spielausgleich Wärmeausdehnung Verschleiß Dämpfung, Lagerung Reibungsarbeit Schwingungssystem dynamische Kraftanregung Kupplung, Bremse, Kontaktfeder Federmotor, Ventiltrieb Lager, Kupplung Radaufhängung, Motoraufhängung Schwingtisch Johann Lodewyks

9 Kraft - Weg - Kennlinie Federkennlinie linear progressiv degressiv
Bild 10-01 Kraft - Weg - Kennlinie Federkennlinie linear reibungsfrei, Hookesche Feder progressiv härter bei steigender Last Fahrzeugfederung degressiv weicher bei steigender Last Spielausgleich, Regler Gummifeder (Zug), spezielle Tellerfeder Johann Lodewyks

10 Berechnung der Weg - Kraft - Kennlinie
Bild 10-01 Berechnung der Weg - Kraft - Kennlinie Johann Lodewyks

11 Berechnung der Weg - Kraft - Kennlinie
Bild 10-01 Berechnung der Weg - Kraft - Kennlinie Johann Lodewyks

12 Berechnung der Weg - Kraft - Kennlinie
Bild 10-01 Berechnung der Weg - Kraft - Kennlinie Johann Lodewyks

13 Berechnung der Winkel - Momenten - Kennlinie
Bild 10-01 Berechnung der Winkel - Momenten - Kennlinie Johann Lodewyks

14 Berechnung der Winkel - Momenten - Kennlinie
Bild 10-01 Berechnung der Winkel - Momenten - Kennlinie Johann Lodewyks

15 Berechnung der Winkel - Momenten - Kennlinie
Bild 10-01 Berechnung der Winkel - Momenten - Kennlinie Johann Lodewyks

16 Parallelschaltung von Federn
Bild 10-02 Parallelschaltung von Federn Eigenschaft gleicher Weg (s) aller Federn Voraussetzung Parallelbewegung ohne Drehung Summe der Momente = 0 Johann Lodewyks

17 Parallelschaltung von Federn
Bild 10-02 Parallelschaltung von Federn Eigenschaft gleicher Weg (s) aller Federn Voraussetzung Parallelbewegung ohne Drehung Summe der Momente = 0 Berechnung Johann Lodewyks

18 Serienschaltung von Federn
Bild 10-02 Serienschaltung von Federn Eigenschaft gleiche Kraft (F) in allen Federn Voraussetzung Parallelbewegung ohne Drehung Summe der Momente = 0 Johann Lodewyks

19 Serienschaltung von Federn
Bild 10-02 Serienschaltung von Federn Eigenschaft gleiche Kraft (F) in allen Federn Voraussetzung Parallelbewegung ohne Drehung Summe der Momente = 0 Berechnung Johann Lodewyks

20 Gemischte Schaltung von Federn
Bild 10-02 Gemischte Schaltung von Federn Eigenschaft Kombination von Parallel- und Reihenschaltung Voraussetzung Parallelbewegung ohne Drehung Summe der Momente = 0 Johann Lodewyks

21 Gemischte Schaltung von Federn
Bild 10-02 Gemischte Schaltung von Federn Eigenschaft Kombination von Parallel- und Reihenschaltung Voraussetzung Parallelbewegung ohne Drehung Summe der Momente = 0 Berechnung Johann Lodewyks

22 Einmassenschwinger Längs- und Drehschwinger
Bild 10-03 Einmassenschwinger Längs- und Drehschwinger Eigenfrequenz unabhängig von der Auslenkung gedämpfte Schwingung bei Reibungsverlust Johann Lodewyks

23 Reibungs - Hysterese Federwirkungsgrad Dämpfungswert
Bild 10-04 Reibungs - Hysterese Federwirkungsgrad Energiespeicher ~ 1 Dämpfer << 1 Dämpfungswert Metallfedern ,4 Gummifedern ~ 1 s [ m ] Federweg F [ N ] Federkraft Johann Lodewyks

24 Bild 10-05 Johann Lodewyks

25 Optimierung von Federn
Faktoren der Werkstoffauswahl Festigkeit Kennlinienverlauf Formgebung Platzbedarf Gewicht Korrosionsbeständigkeit magnetische Eigenschaften Wärmebeständigkeit Optimierungsziele Funktion Masse Einbauraum Federarbeit Werkstoffausnutzung Kosten Johann Lodewyks

26 Optimierung von Federn
Werkstoffe, Medien hochfester Federstahl Nichteisen - Metalle Gummi Gase Flüssigkeiten Beurteilungsfaktoren Federarbeit / Federvolumen Federarbeit / Einbauvolumen Federrate / Federvolumen Federrate / Einbauvolumen Johann Lodewyks