Gabelfeder kürzen

[Tiefton]

schneller

[boxerhans]

man kann sich das doch am Besten vorstellen, wenn man das ins Extrem schiebt - also Feder bis null kürzen = extrem hart, da gar keine Federung!

Es muss also die Federung (= Verhalten der Gabel bei vertikalem Druck) sich verhärten wenn man die Feder kürzt.

[jan der böse]

man kann sich das doch am Besten vorstellen, wenn man das ins Extrem schiebt - also Feder bis null kürzen = extrem hart, da gar keine Federung!

Es muss also die Federung (= Verhalten der Gabel bei vertikalem Druck) sich verhärten wenn man die Feder kürzt.

wenn ich eine bestimmte federwendel nehme, hat die eine gewisse härte. pack ich die 2. gleiche obendrauf, wird das ganze deswegen ja nicht weicher! sondern ich habe 2 wendel mit der gleichen härte! da kann man oben draufpacken was man will. die härte bleibt gleich.
wenn ich also die feder kürze und das mit einem stück rohr wieder ausgleiche wird der federweg kürzer. da ich die feder früher auf block geht, habe ich das gefühl, daß sie härter ist. isse aber nicht wirklich.
so sehe ich das.
federrate, härte, länge und progression und wie sich das zueinander verhält sollte vieleicht mal jemand erklären der das richtig gelernt oder studiert hat. aber biltte so, daß auch einer wie ich das verstehe
die erklärung von boxerhans hoert sich vieleicht logisch an, halte ich aber für falsch. weil:
wenn man eine feder auf null kürzt, ist sie nicht vorhanden. also weder weich noch hart! das fahrwek ist dann zwar hart. aber nicht die feder! weil nicht existent!

[BerthelWagner]

Hallo,

da musste ich dann doch mal schauen.
Hier: https://www.federnshop.com/de/produk...erechnung.html kann man das sehr schön nachvollziehen.

Drahtdurchmesser: 3mm
De (Aussendurchmesser): 20mm

Länge: 100mm
Anzahl Windungen: 10
Federrate: 16,796N/mm

Länge: 200mm
Anzahl Windungen: 20
Federrate: 8,398N/mm

Also: Um so länger desto weich

Berthold

[BlaueEmma]

richtig Berthold,

und zur Veranschaulichung der Vergleich von spineframe.
Stellt euch eine Feder einfach wie einen aufgewickelten Stab vor.
Je mehr Windungen, desto länger der Stab. Desto weniger Kraft brauche ich zum Biegen für dieselbe Auslenkung (bei gleichem Querschnitt).

Und die Federkonstante (härte) ist nun mal die Kraft(änderung) durch den dadurch verursacheten Weg. Weg bleibt gleich, Kraft wird weniger, also wird die Federkonstante (härte) auch weniger

c = F/s

Gruß Holger

P.S. mir fällt leider grad kein bildhaftes Beispiel aus der Gastronomie ein

[er90es]

federrate, härte, länge und progression und wie sich das zueinander verhält sollte vieleicht mal jemand erklären der das richtig gelernt oder studiert hat. aber bitte so, daß auch einer wie ich das verstehe

Das Du böse bist, sagt ja noch nichts über den IQ oder Dein technisches Verständnis...
Also probier ich mal:

Die Schraubenfeder ist technisch gesehen eine Torsionsfeder, die so lang ist wie der gewickelte Draht (also etwa Anzahl der Windungen mal pi mal D) mit dem Durchmesser d und die Kraft greift mit dem Hebel D/2 an.
Für eine bestimmte Kraft dreht sich die Torsionsfeder einen bestimmten Winkel alpha. Diese Drehung entspricht bei der Schraubenfeder zu einer Verkürzung von Ho.



1. Die Länge der Torsionsfeder wird verdoppelt: Da in jedem Querschnitt der Feder das selbe Moment herrscht, wird der Winkel alpha doppelt so groß! Übersetzt: Die Schraubenfeder mit doppelt vielen Windungen drückt sich bei gleicher Kraft doppelt so weit ein::weicher!

2. Die Länge der Torsionsfeder wird halbiert: Da in jedem Querschnitt der Feder das selbe Moment herrscht, wird der Winkel alpha halb so groß! Übersetzt: Die Schraubenfeder mit der halben Anzahl Windungen drückt sich bei gleicher Kraft nur halb so weit ein::härter!

Der 2. Fall entspricht entweder dem Kürzen der Feder oder dem Aufsetzen der enger gewickelten Federwindungen ("progressiv").
Meist sind die Federn in Stufen gewickelt, so daß sich die Federsteifigkeit bei Aufsetzen der engeren Windungen plötzlich ändert.
Die Anzahl der Windungen und die Drahtdicke sind für die Steifigkeit wichtiger als die gemessene unbelastete Länge.

Quelle der Bilder: <https://commons.wikimedia.org/wiki/Spring_(device)?uselang=de>

[Tiefton]

wenn ich eine bestimmte federwendel nehme, hat die eine gewisse härte. pack ich die 2. gleiche obendrauf, wird das ganze deswegen ja nicht weicher! sondern ich habe 2 wendel mit der gleichen härte! da kann man oben draufpacken was man will. die härte bleibt gleich.
wenn ich also die feder kürze und das mit einem stück rohr wieder ausgleiche wird der federweg kürzer. da ich die feder früher auf block geht, habe ich das gefühl, daß sie härter ist. isse aber nicht wirklich.
so sehe ich das.
federrate, härte, länge und progression und wie sich das zueinander verhält sollte vieleicht mal jemand erklären der das richtig gelernt oder studiert hat. aber biltte so, daß auch einer wie ich das verstehe
die erklärung von boxerhans hoert sich vieleicht logisch an, halte ich aber für falsch. weil:
wenn man eine feder auf null kürzt, ist sie nicht vorhanden. also weder weich noch hart! das fahrwek ist dann zwar hart. aber nicht die feder! weil nicht existent!

mehr und anschaulicher geht das nicht. Es muss ja auch nicht immer jeder alles verstehen. Das das so ist -solltest du aber in jedem Fall hinnehmen. Warum das so ist- setzt Basis Ingenieurswissen voraus.
Und wenn Mann immer weiter fragt landet man unweigerlich bei der "nicht mehr ganz so Basis Physik".
Sagen wir mal - es ist logisch das das so ist. Nimms einfach hin, der Effekt ist der gleiche- Du machst weniger Fehler.

[tom1803]

Das Du böse bist, sagt ja noch nichts über den IQ oder Dein technisches Verständnis...
Also probier ich mal:

Die Schraubenfeder ist technisch gesehen eine Torsionsfeder, die so lang ist wie der gewickelte Draht (also etwa Anzahl der Windungen mal pi mal D) mit dem Durchmesser d und die Kraft greift mit dem Hebel D/2 an.
Für eine bestimmte Kraft dreht sich die Torsionsfeder einen bestimmten Winkel alpha. Diese Drehung entspricht bei der Schraubenfeder zu einer Verkürzung von Ho.



1. Die Länge der Torsionsfeder wird verdoppelt: Da in jedem Querschnitt der Feder das selbe Moment herrscht, wird der Winkel alpha doppelt so groß! Übersetzt: Die Schraubenfeder mit doppelt vielen Windungen drückt sich bei gleicher Kraft doppelt so weit ein::weicher!

2. Die Länge der Torsionsfeder wird halbiert: Da in jedem Querschnitt der Feder das selbe Moment herrscht, wird der Winkel alpha halb so groß! Übersetzt: Die Schraubenfeder mit der halben Anzahl Windungen drückt sich bei gleicher Kraft nur halb so weit ein::härter!

Der 2. Fall entspricht entweder dem Kürzen der Feder oder dem Aufsetzen der enger gewickelten Federwindungen ("progressiv").
Meist sind die Federn in Stufen gewickelt, so daß sich die Federsteifigkeit bei Aufsetzen engeren Windungen plötzlich ändert.
Die Anzahl der Windungen und die Drahtdicke sind für die Steifigkeit wichtiger als die gemessene unbelastete Länge.

Quelle der Bilder: <https://commons.wikimedia.org/wiki/Spring_(device)?uselang=de>

...das Gleiche wollte ich mit meinem Hinweis auf die Hebelgesetze "einfach" erklären ... vielleicht noch ein Beispiel:

Drehmomentschlüssel alter Schule hat auch nur einen Torsionsstab, den man biegt. Pack ich den Aussen an, löst sich die Schraube einfach, packe ich nur auf der Hälfte, benötige ich mehr Kraft.

Und genau diesen Torsionstab wickeln wir jetzt auf zu einer Feder ...

... kann man es noch einfacher erklären??

GRüße

[FrankR80GS]

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1. Die Länge der Torsionsfeder wird verdoppelt: Da in jedem Querschnitt der Feder das selbe Moment herrscht, wird der Winkel alpha doppelt so groß!
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Meist sind die Federn in Stufen gewickelt, so daß sich die Federsteifigkeit bei Aufsetzen engeren Windungen plötzlich ändert.
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Schöne Erklärung, besten Dank. Die stufig gewickelte (progressive) Feder kann ich damit noch verstehen. Die Originalfedern der GS sind aber mit kontinuierlich veränderlicher Steigung gewickelt. Entspricht eine steilere Steigung dann einem kleineren Hebel, mit dem sie Kraft angreift?

[er90es]

Die Originalfedern der GS sind aber mit kontinuierlich veränderlicher Steigung gewickelt. Entspricht eine steilere Steigung dann einem kleineren Hebel, mit dem sie Kraft angreift?

Dann wird sie kontinuierlich härter, weil immer mehr Windungen aufeinander aufsetzen und so die belastete Drahtlänge kürzer wird (entspricht wieder Fall 2). Der Hebel bleibt bei diesen Schraubenfedern konstanten Windungsdurchmessers immer gleich.

(Für Dosen gibt es auch bauchige Federn, die Drahtdicke, Windungsdurchmesser und Windungsabstand variieren. Da wird´s dann richtig schwer!)