Maschinengestaltung II/III
Federn
Federn
Kartei Details
| Karten | 53 |
|---|---|
| Lernende | 32 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 01.04.2012 / 22.02.2022 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/maschinengestaltung_iiiii1
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Beanspruchungsart Schraubenfeder
Torsion
Beanspruchungsart Ringfeder
Zug / Druck
Schadensursache bei geschichteten Blattfedern bei hoher Mittelspannung
Kerben
wodurch kann die Steifigkeit einer Ringfederpatrone erheblich gesenkt werden?
durch Schlitzen des Rings
Schadensursache bei geschichteten Blattfedern bei niedriger Mittelspannung
Schwingverschleiß
wie kann bei einer Schraubenfeder eine Federkennlinie mit progressiven Verlauf realisiert werden?
- Federdrahtdurchmesser d wird variiert
- mittlerer Federdurchmesser Dm wird variiert
Vorteile von Gummifedern gegenüber metallischer Federn
- geringe Steifigkeit möglich
- elektr. therm. Isolator
- Dämpfung
def: Kriechen bei Federn
Die mit einer konstanden Kraft belastete Feder erleidet im Laufe der Zeit eine zusätzliche Längenänderung Delta L
Teilfunktionen von Federn
- Kräfte elastisch leiten
- Speichern von potentieller Energie
- wandeln von kinetischer Energie in Wärmeenergie
konstruktive Führungsmöglichkeiten von nicht Knicksicheren Federn
- Hülse
- Dorn
-Bohrung
Nachteile von Gummifedern gegenüber metallischer Federn
- Alterungsempfindlichkeit
- Kriechneigung
- Versprödung durch hohe Temperaturen
praktische Anwendung für Ringfederelemente
Puffer für Schienenfahrzeuge
Faktoren die die Knicksicherheit einer Schraubenfeder beeinflussen
- mittlerer Federdurchmesser Dm
- Federläge lo
Welcher Einfluss wird bei Federn durch den Lagerungsbeiwert ϑ berücksichtigt?
Federendlagerung
def: Relaxation bei Federn
bei der auf eine konstante Länge zusammengedrückten Feder macht sich im Lufe der Zeit ein Kraftabfall Delta F bemerkbar
Warum lässt sich Schwingverschleiß bei Parabelförmigen Blatfedern im Gegensatz zu geschichteten Blattfedern gleicher Dicke weitestgehend ausschalten?
voller Kontakt findet nur in kleinen Bereichen statt, ungünstige Reibeffekte werden somit minimiert
Für genaue Schraubenfederberechnugen wird der Spannungskorrekturfaktor k angewendet.Welche beiden Effekte werden durch ihn erfasst?
- Der Anteil der Schubspannung infolge Querkraft
- Die Schubspannungserhöhung infolge Drahtkrümmung
Was ist bei einer Paarung zweier wirksamer Kegelflächen (entspricht einem Federelement) einer Ringfeder für die Wahl des Kegelwinkels α in Abhängigkeit des Reibungswinkels ρ zu beachten?
Der Kegelwinkel α ist in Abhängigkeit vom Reibungswinkel ρ so zu wählen, dass kene Selbsthemmung auftritt (α > ρ)
welche konstruktive Maßnahme kann für das Erreichen eines weichen Anhubes (Knick in der Federkennlinie) bei Ringfedern durchgeführt werden?
Innenringe durch eine geschlitzte Ausführung ersetzen
Die Berechnung welcher Größe muss bei schnell aufeinanderfolgenden Belastungswechseln von Ringfedern mit berücksichtigt werden?
Es ist eine Erwärmungsrechnung nötig!
welche beiden Möglichkeiten gibt es, um mit mehreren Tellerfedern eine Kennlinie mit progressiven Gesamtverlauf zu erzeugen?
- Die Anordnung von Federpaketen mit steigender Tellerzahl in einer Federsäule
-Den Einsatz von Einzeltellerfedern mit wachsender Tellerdicke in einer Federsäule
nennen sie zwei übliche Ausführungsformen der formschlüssigen Einspannenden einer Drehstabfeder
-abgeflachter Zylinder
-Sechskantkopf
-Kerbverzahnung
-Vierkantkopf
Beispiele für Anwendungen von Federn in der Praxis
- Erzeugung definierter Kräfte durch Vorspannen
- Speicherung von Arbeit
- Aufnahme und Wandlung von Stoßenergie
Beispiele von Federn mit progressiver Federkennlinie
- Gummifeder
Beispiele von Federn mit degressiver Federkennlinie
- Tellerfeder
wann wrid die maximale speicherbare Arbeit Wmax erreicht?
wenn jedes Volumenelement des Federwerkstoffs die gleiche Beanspruchung erfährt
Def Parallelschaltung
Parallelschaltung ist gekennzeichnet durch jeweils gleiche Federwege der belasteten Federn
Def: Reihen- oder Serienschaltung
Reihen- oder Serienschaltung ist gekennzeichnet durch jeweils gleiche Federkräfte der belasteten Federn
Beispiele für Zug/ Druck beanspruchte metallische Federn
- Zugstab
- Ringfeder
Beispiele für Biegebeanspruchte metallische Federn
- Blattfedern
- Biegefedern
- Tellerfedern
Wodurch kann der Schwingverschleiß bei Blattfedern weitestgehend ausgeschaltet werden?
durch den Einsatz von Parabelfedern -->durch kurze Berührbereiche werden ungünstige Reibeffekte vermieden
Anwendungsbereich bei Tellerfedern
dort wo bei kleien Wegen relativ große Kräfte gefordert sind
Beispiele für Torsionsbeanspruchte metallische Federn
- Drehstabfeder
- Schraubenfeder
Def Shore-Härte
Widerstand, den ein genormter Kegelkopf beim Eindringen in den Gummiwerkstoff erfährt
Def: Aktive Entstörung
man schützt die Umgebung vor den Störungen, welche von einer Maschine ausgehen
Def: Aktive Entstörung
man schützt die Umgebung vor den Störungen, welche von einer Maschine ausgehen
Def: Passive Entstörung
man schützt empfingdliche Geräte vor Störungen, die von der Umgebung ausgehen
Wovon sind die Dämpfungswerte bei Gummifedern abhängig?
- Shore-Härte
- Temperatur
- Verformungsgeschwindigkeit / -Beschleunigung
- Beanspruchungsart
- Geometrie des Federkörpers
Formnutzzahl (Formel)
μ= W/Wmax
mögliche Dehnung von Elastomerwerkstoffen (Gummi)
bis zu 700% ohne Schädigung
