Fjær (teknologi)

En fjær er vanligvis en metallisk teknisk komponent som kan deformeres tilstrekkelig elastisk i praktisk bruk . Den mest brukte fjæren er spiralfjæren, en trådviklet i spiralform .

Arbeidsprinsipper

Fjærens elastiske deformasjon er stort sett en bøyning eller en vridning . Et bøyemoment fører til bøyningsspenninger , eller et torsjonsmoment fører til torsjonsspenninger . Følgelig er fjærer primært enten spiralfjærer eller torsjonsfjærer . De andre deformasjonene -

• Forlengelse (eller kompresjon) under normal kraft ( strekkraft (eller trykkraft )) som fører til strekkspenning (eller trykkspenning ) og
• Skjær under skjærkraft , noe som fører til skjærspenning -

alltid forekomme samtidig, men i mindre grad. Bøyningen er ikke en uavhengig deformasjon, men på den ene siden en utvidelse (i tverrsnittets buede ytre del) og på den andre siden en kompresjon (i tverrsnittets buede indre del).

Når det gjelder bøyning og vridning, er deformasjonsveien (eller vinkelen), som skyldes ujevn belastning på tverrsnittet (spenning i sentrum lik null), relativt høy, og det er derfor bøynings- og torsjonsfjærer brukes fortrinnsvis teknisk.

historie

Bare formet, ettergivende organer, for eksempel av tre baugen for å skyte piler, ble som allerede brukes av mennesker i forhistorisk dager. I bronsealderen var det allerede mer komplekse, fjærende strukturer i mange kulturer, som pinsett og brosjer . Ktesibios fra Alexandria produserte bronse med spesielle fjærelastiske egenskaper som en legering med økt tinninnhold , som ble herdet ved hamring etter støping.

Spennbare (vindbare) fjærer viklet fra metallplater har blitt brukt til å drive bordklokker siden tidlig på 1500-tallet, og fra overgangen til 1500-tallet også lommeur. Den spiralfjær i den klokke-innstillingen balanse ble bygget inn i lommeur ved Salomon Coster fra 1673 (oppfinner var Christiaan Huygens ).

I 1676 formulerte den britiske fysikeren Robert Hooke Hookes lov som elastisk deformasjon er basert på : Deformasjonen er proporsjonal med belastningen .

applikasjoner

All bruk av våren er basert på dens evne til å lagre potensiell energi .

• Drivenergi: Energien av en forspent (sår) fjær brukes til å drive bevegelige enheter, for eksempel mekaniske klokker . Kjøreturen stopper når våren er avslappet igjen.
• Gjenopprettingskraft : fjærkraft som motkraft, for eksempel i fjærbalanser , bevegelige spolemålingsmekanismer eller momentnøkler .
• Friksjonsforbindelse : Gjenopprettingskraften til en forspent fjær brukes ofte til den normale kraften som kreves for en friksjonsforbindelse, for eksempel i friksjonskoblinger eller dørstopp .
• Unngå del når andre komponenter endrer form: Komponenter hvis dimensjoner endres under drift er ofte designet for å være elastiske eller installert i kombinasjon med en fjær for å unngå begrensninger, for eksempel i tilfelle termisk utvidelse eller skadelig spill, for eksempel i tilfelle av slitasje på grunn av slitasje. Slitasje i en friksjonskobling fører bare til litt mindre press av friksjonsflatene mot hverandre, ikke til et avbrudd i kontakten. Når du bruker en ekspansjonsskrue, øker forspenningen til en tålelig grad i tilfelle termisk ekspansjon. Når den delen som er festet med skruen, gir plastisk (innstilling), løsner den seg ikke.
• Lastfordeling: Lastoverføring av store områder mellom kroppene er jevnere, jo mer elastisk kroppen eller en av kroppene er. Et eksempel er den innerspring madrassen , der flere fjærer spennes når de er lastet.
• En del av et oscillerende fjærmassesystem: Kinetisk energi deformerer fjæren, hvoretter denne energien er til stede som potensiell energi. Massen svinger ut til all kinetisk energi er omgjort til potensiell energi. Etter det går energiomdannelsen i motsatt retning og massen svinger tilbake i motsatt endeposisjon.
  • Et legeme er elastisk montert for å dempe effekten av støt, det vil si høye, kortvarige krefter som virker på det. For at vibrasjonen skal avta raskt, dempes den, slik det er tilfellet med fjæring av et kjøretøy med støtdempere .
  • Den permanente svingningen av en kropp oppnås gjennom kombinasjonen med en fjær, for eksempel uroen til et mekanisk ur kombinert med en fjær. Dempingen forårsaket av friksjon i vekten av vekten, kompenseres ved å forsyne det oscillerende systemet med en liten mengde energi fra urets fjær ved hver avbøyning.

materialer

Fjærer er laget av stål ( fjærstål ) og kobberlegeringer (for det meste beryllium kobber ). De halvfabrikata er hovedsakelig smale striper og ledninger. Det er ingen standardiserte fjærer laget av andre elastiske materialer som gummi og fiberarmert plast . Gassfjærer er vanligvis også skreddersydd.

Parametere

For å karakterisere fjærer er fjærkonstanten (fjærhardheten) eller fjærkarakteristikken spesifisert. Disse beskriver forholdet mellom deformasjon (avstand s eller vinkel φ ) og kraft F eller dreiemoment M _t . Som Hookes lov som den er basert på, er våren karakteristiske lineære til en god tilnærming (→ våren konstant , se 2 i fig.). For spesielle formål brukes ikke-lineære egenskaper, ofte realisert på en spesiell måte.

Karakteristiske kurveeksempler:

• Pressede gummifjærer (gummiblokker) har generelt en progressiv karakteristikkurve ( 1 ).
• Moderne sportsbuer har en degressiv vårkarakteristikk ( 3 ). Arealet under kurven tilsvarer den lagrede energien. Med samme holdekraft er dette større enn med en lineær karakteristikk.
• Med en motor clutch , bør ikke pedalkraften øke for mye over pedalbevegelsen ( 4 ), og det er derfor en forspent membranfjær er egnet.
• Den fjæring er ofte utformet progressivt ( 1 ) for å hindre bunnberøring under høy belastning, mens myk, er behagelig fjæring ønskelig ved normal belastning. Den herding av fjæren finner sted når de større spoler ligge på toppen av hverandre og dermed forkorte den effektive lengde av fjæren. En to-trinns vikling, som er litt lettere å produsere, tjener samme formål. En tilnærming kan også oppnås ved å plassere to forskjellige fjærer hver etter hverandre ( 5 ).
• Diskontinuerlige stigninger oppstår også i bladfjærer med et buet tverrsnitt som den knitrende frosken ( 5 ).

Deformasjonsligninger

Spiralfjær

En fleksibel stang utvidet i -retning antar krumning   når den blir stresset av bøyemomentet     i   -planet : ${\ displaystyle x}$${\ displaystyle M_ {y} (x)}$${\ displaystyle xz}$${\ displaystyle w '' (x)}$ 

${\ displaystyle w '' (x) = - {\ frac {M_ {y} (x)} {E \ cdot I_ {y}}}}$         (  : Materialets     elastisitetsmodul  : treghetsmoment ved bøying rundt aksen)${\ displaystyle E}$${\ displaystyle I_ {y}}$${\ displaystyle y}$

Torsjonsfjær

Den vridningsvinkel på  ${\ displaystyle \ phi}$   en stav av lengden   når lastet med torsjonsmomentet     er: ${\ displaystyle L}$${\ displaystyle M_ {t}}$

${\ displaystyle \ phi = {\ frac {M_ {t} \ cdot L} {G \ cdot I_ {p}}}}$         (  : Materialets     skjærmodul  : tverrsnittsmoment av polar area av tverrsnittet)${\ displaystyle G}$${\ displaystyle I_ {p}}$

Spiralfjærer

De fleste spiralfjærer er bladfjærer (rektangulært tverrsnitt), wirefjærer er i mindretall. Rett (strukket) spiralfjærer kan behandles med stråle- teorien som gjelder rette bjelker . For de overveiende buede spiralfjærene må to spesielle trekk overholdes:

• Spenningsfordelingen i tverrsnittet er ikke lenger symmetrisk som med rette fjærer. Spenningen til den konkave kantfiberen økes, noe som må tas i betraktning ved hjelp av korreksjonsfaktorer.
• Når du lager krumningen, reduseres den tillatte spenningen hvis det ikke er noen ettervarmebehandling.
  

  Balanse vår og svingende balanse

Bladfjær

Fjær

Spiralfjærer er metallbånd som er viklet opp i en spiral i et plan og er derfor sterkt buede. De er hovedkomponenten i fjærdrevne klokker . Deres selv-sekvens er oppnådd med mekaniske hjelpeinnretninger ( gangverk , friksjon hastighet kontroller ). Senere var de også i grammofon , filmkameraer og telefoner med skive bygget. I leker blir de vårmotorer som jeg. d. De er vanligvis konstruert enklere og kjører ujevnt raskt eller reguleres av et svinghjul .

Rømningen til det mekaniske uret inneholder balansefjæren som en balansefjær . En spesiell spiralfjærdrift er rullefjærdriften , der en spiralfjær flyttes frem og tilbake mellom to hus (trommer). I en foretrukket utførelsesform har fjæren i de to trommene en annen krumning og lagrer dermed mer energi enn med en ensidig krumning. Når stasjonen trekkes opp, blir fjæren viklet opp i uttrommelen. Når den utløper, trekker fjæren seg inn i forsyningstrommelen for å anta sin opprinnelige form, og driver uttrommelen i prosessen. Denne våren kjører er z. B. brukes til å rulle sammen strømledninger i støvsugere .

Spiralfjæren kalles også ofte en rullefjær i andre vårdrifter .

Sprette våren

Sprettfjærer har eksistert siden tidlig middelalder for å slå en bjelle som kan høres over hele samfunnet. Til rundt 1920, slagfjæren med en hammer tildannet enden av rent mekaniske hjulet klokke ( tårnet klokke ) - fra omkring 1930, elektriske klokker tårnet har en kompakt "hammer mekanismer" i hvilken en klemt slagfjæren er integrert. Det muliggjør et enkelt slag og forhindrer deretter hammeren i å slå feil på bjellen.

Elliptisk vår

De lett buede bladfjærene som har blitt brukt i kjøretøy siden de fjærbelastede vognene, ble ofte brukt parvis montert mot hverandre. Denne sammenkoblingen til en elliptisk form resulterte i betegnelsen elliptisk fjær . De to motsatte fjærene er vanligvis vårenheter, det vil si individuelle vårblader som ligger oppå hverandre. På grunn av den sentrale belastningen er bøyemomentet størst midt på fjærlengden. Den trinnvise langsgående formen på fjærenheten er tilpasset den trekantede momentkurven: lengden på de tilførte bladene avtar fra stykke til stykke.

At arkene (hovedsakelig i endene) gnir mot hverandre, kan brukes til vibrasjon - demping av fjærbilens karosserisystem kan benyttes.

• Hvis den fulle elliptiske våren er "trimmet", opprettes formene som også brukes:
• Tre fjerdedel elliptisk fjær (halvparten av en av de to pakkene fjernes, den resterende halvdelen er godt fastspent),
• Semi-elliptisk fjær (bare en av de to originale pakkene brukes),
• Viertelelliptikfeder (fra Halbelliptikfeder er halvparten fjernet, den resterende halvdelen er godt fastspent, for hengende på sykkelen fungerer hun som en cantilever → cantilever )

• 

  Full elliptisk vår på en vogn
  i Classic Car Museum Malta

• 

  Tre fjerdedel elliptisk penn, De Dion-Bouton

• 

  Semi-elliptisk vår, jeep

• 

  Kvartals elliptisk vår som ønskebein
  Faktisk i. d. Vanligvis er en semi-elliptisk fjær installert, hvis halvdeler er en fjerde elliptisk fjær for hvert hjul.

Parabolsk vår

I stedet for å danne en trappet fjærpakke, kan en bladfjær med en parabolsk styrke som synker fra sentrum til endene, brukes.

Et vårblad med trapesform virker på en lignende måte (tilstøtende figur).

Bølgefjær

Wave fjærer er bølgede ringer laget av flat wire. Når lastet, blir bølgene jevnet. Fjærene kan stables i pakker for å erstatte skrueformede fjærer (opptil halvparten av installasjonsområdet, men med samme diameter). Som et enkelt lag brukes de for eksempel i bajonettlåser og aksellager for å kompensere for aksialt spill.

Wire våren

For anvendelser av bladfjærer (rektangulært tverrsnitt) beskrevet ovenfor, brukes ledninger (rundt tverrsnitt) sjelden på grunn av deres fleksibilitet på alle sider.

Nålefjær

Nålfjæren er et rett eller bare svakt buet, fleksibelt kort stykke ledning. Nålefjærer brukes blant annet i konstruksjonen av musikkinstrumenter , for eksempel i konstruksjonen av nøkkelmekanismen til treblåsinstrumenter .

Bølgefjær

Som et unntak er bølgefjærer (se ovenfor) også laget av ledning med rundt tverrsnitt.

Ben vår

Torsjonsfjærer er spiralviklet (såret) trådfjærer med utstikkende rette ender (ben) . Bena brukes til å introdusere dreiemomentet som bøyer ledningen. Med mange svinger føres den på en innsatt sylinder eller med halve skjell (se klesnagl ) fra utsiden mot vippemomentet som oppstår

Eksempler på bruk er: sikkerhetsnål (bildet motsatt), klesklype, musefelle med spiss.

Torsjonsfjærer

De fleste torsjonsfjærer består av stenger eller wire med rundt tverrsnitt. Andre tverrsnitt (firkantede, rektangulære osv.) Er i mindretall. I motsetning til de rette (forlengede) torsjonsfjærer ( torsjonsstaven ) de er nyttige ved behandling av sår torsjonsfjærer (spiral fjærer) for å vurdere to spesielle egenskaper:

• Spenningsfordelingen i tverrsnittet er ikke lenger rotasjonssymmetrisk som med rette fjærer. Spenningen i de indre kantfibrene er høyere enn den i de ytre fibrene, som må tas i betraktning ved hjelp av korreksjonsfaktorer.
• Når du lager krumningen, reduseres den tillatte spenningen hvis det ikke er noen ettervarmebehandling.

Stangfjær

Eksempler på torsjonsstenger som brukes er torsjonspendelen i mekaniske klokker , torsjonsbåndet i bevegelige spiralmåleinstrumenter (for å generere reaksjonsmomentet og som et bærelement for den bevegelige spolen) og stabilisatoren og torsjonsstangfjæren for kjøretøyoppheng.

Spiralfjær

Når det gjelder spiralfjæren, er fjærwiren viklet (viklet) i en spiralform . Det skilles mellom spennings- og trykkfjærer . Fjærene trekkes fra hverandre eller komprimeres i retning av skrueaksen og blir kort referert til som strekk- eller trykkfjærer. I spiralfjærer oppstår hovedsakelig vridningsspenninger, ikke strekk- eller trykkspenninger, som feilaktig kan trekkes fra begrepene strekk og trykkfjær.

Den ytre konturen har i de fleste tilfeller et sylindrisk legeme, som imidlertid kan være buet (buet) for noen applikasjoner for f.eks. B. å kunne overføre et dreiemoment rundt en akse: buefjær .

Det er også kjegleformede eller fatformede konturer. En trykkfjær i disse formene kan komprimeres mye fordi spiralene kommer delvis inn i hverandre: en miniblokkfjær .

Kraften må påføres sentralt slik at endeviklingene ikke vipper når de er lastet. Spenningsfjærenes øyne er bøyd slik at de ligger i et sentralt plan. Med trykkfjærer påføres omtrent 3/4 av de to endevendene på den tilstøtende svingen (ikke-elastiske svinger) og slipes av i rett vinkel mot fjæraksen. Dette skaper en tre-kvart sirkulær flat overflate.

I sikkerhetskritiske bruksområder brukes bare sylindriske trykkfjærer, siden brudd på fjæren med en passende konstruksjonsdesign betyr at bare en fjær mindre spiralfjær bruker fjærkraften, slik at størstedelen av fjæraksjonen blir beholdt.

• 

  En del av en jernbanevogn støttet på pressede spiralfjærer

• 

  Koniske fjærer

• 

  Spenningsfjær med sentrale ørepynt

• 

  Trykkfjær , enden blir bøyd og slipt av

• 

  Buefjærer og baugfjærsystemer (sett med indre og ytre baugfjærer)

Spiralfjæren er en viklet torsjonsstang. Fjærspolene er bøyd i ubetydelig grad. I utformingen blir det bare tatt hensyn til torsjonsspenningen (bøyespenningen er ubetydelig liten). Ligningen gitt for torsjonsstangen ovenfor

${\ displaystyle \ phi = {\ frac {M_ {t} \ cdot L} {G \ cdot I_ {p}}}}$

er i den velkjente "håndligningen" for fjærer laget av rund wire

${\ displaystyle c = {\ frac {F} {s}} = {\ frac {G \ cdot d ^ {4}} {8 \ cdot D ^ {3} \ cdot i}}}$         (med  : fjærkonstant    : belastningskraften,    : reise,    : skjærmodul ,    : tråddiameter    : midlere fjærdiameter    : antall fjærende vindinger )${\ displaystyle c}$${\ displaystyle F}$${\ displaystyle s}$${\ displaystyle G}$${\ displaystyle d}$${\ displaystyle D}$${\ displaystyle i}$

for håndtering av spiralfjæren, som følgende endringer viser.

Mellom rotasjon     og reise     , er det et forhold:   Den tung moment     er av den sentralt virkende kraft     generert:   . Den strukkede lengde    av såret ledningen er omkretsen av en vikling     multiplisert med antall vindinger    :   . Det polare treghetsmomentet     til det sirkulære området er   . ${\ displaystyle \ phi}$${\ displaystyle s}$${\ displaystyle \ phi = 2s / D}$ 
${\ displaystyle M_ {t}}$${\ displaystyle F}$${\ displaystyle M_ {t} = F \ cdot D / 2}$
${\ displaystyle L}$${\ displaystyle D \ pi}$${\ displaystyle i}$${\ displaystyle L = D \ cdot \ pi \ cdot i}$
${\ displaystyle I_ {p}}$${\ displaystyle I_ {p} = d ^ {4} \ pi / 32}$

Å sette inn disse fire uttrykkene i torsjonsstangligningen gir:

${\ displaystyle {\ frac {2s} {D}} = {\ frac {(F \ cdot D / 2) \ cdot (D \ cdot \ pi \ cdot i)} {G \ cdot (d ^ {4} \ pi / 32)}}}$ ,

som er identisk med den "håndligningen" som er søkt.

Skivefjærer

Form og funksjon

En skivefjær har form av skallet på en flat avkortet kjegle . Den er elastisk komprimert mellom perifere sirkler (teoretisk til den maksimalt blir deformert til en flat skive), hvorved normale spenninger (trykk- og strekkspenninger) dannes i materialet som en reaksjon på de innførte kreftene .

Med det vanlige arrangementet av skivefjærene, oppstår en progressiv økning i fjærkraften når fjærbøyningen overstiger 75%, avvikende fra beregningen. Dette er forårsaket av forskyvning av kraftpåføringspunktene til mindre spakearmer fordi skivefjærene ruller over hverandre eller på kontaktflaten . Dette kan lokal over fjæren materialspenninger oppmuntre og fjærbrudd bly. Det anbefales derfor å bare bruke ca. 75 til 80% av fjærbøyningen. Av denne grunn, i DIN 2093, er fjærkreftene bare gitt for 75% av fjærbøyningen.

Siden kompressionsspenninger (-) opptrer ved  r _i (ovenfor i figuren ved siden av) _, men strekkspenninger (+ ) opptrer ved  r _a , er den deformerte skivefjæren ikke bare en flat, men også en litt buet avkortet kjegle langs en overflatelinje . Ved  r ₀ er overgangen fra trykk til strekkspenning, ingen spenninger oppstår der.

Kombinasjoner

Den enkle skivefjæren er en relativt hard fjær og brukes deretter. En mykere fjær opprettes ved vekslende stabling av platene ( seriekobling ). Dette er en applikasjonsfordel når det gjelder å produsere en mykere nib fra "katalogdeler". Ved stablingen i samme retning ( parallell forbindelse ) dannes en fjær som er hardere enn den ene fjæren.

Materialer

• utpekte fjærstål i metallform som C60S (1.1211), C67S (1.1231) og C75S (1.1248) eller 51CrV4 (1.8159)
• korrosjonsbestandige stål som X10CrNi18-8, X7CrNiAl17-7, X5CrNiMo17-12-2, X5CrNi18-10
• Varme -resistente stål som X22CrMoV121 eller X39CrMo17-1
• Kobber (CuSn 8, CuBe 2) og nikkellegeringer (Nimonic, Inconel , Duratherm)
• fiberarmert plast (FRP) i enkelttilfeller.

For at skivefjærene skal beholde fjæregenskapene (høy elastisitet eller seighet med høy styrke ), blir skivefjær laget av vanlig fjærstål varmebehandlet ( herdet ) etter fremstilling eller laget direkte av fjærhardt materiale (gruppe 1 fra stripe materiale, se nedenfor). I henhold til DIN 2093 må hardheten være mellom 42 og 52  HRC .

Produksjon

I henhold til DIN 2093 skilles det mellom tre produksjonsgrupper:

• Gruppe 1: Skivefjærer med skivetykkelse <1,25 mm: stanset eller finskåret av stripemateriale
• Gruppe 2: Skivefjærer med en skivetykkelse på 1,25 til 6 mm: stanset eller finskåret. I tilfelle av utstansede skivefjærer, blir de indre og ytre diametre viste etter stansing i rekkefølge for å fjerne hullmerker ( hakk effekt ).
• Gruppe 3: Skivefjærer med en skivetykkelse på mer enn 6 mm: laget av varmformede emner, overflaten er fullstendig snudd.

For små mengder kan skivefjærer også laseres av stripemateriale .

Normer

• DIN EN 16984 - beregning (til 2/2017: DIN 2092)
• DIN EN 16983 - kvalitetskrav, dimensjoner (frem til 2/2017: DIN 2093)

Søknadseksempler

• i friksjonskoblinger for å generere normal kraft (se også membranfjær nedenfor)
• i skivebremser som returfjærer
• for å kompensere for spillet , f.eks. B. bryt aksialt med kulelager som er montert med løs passform
• som en stasjon for strømbrytere i høyspenning .

Andre metalliske fjærer

Følgende fjærer er design som er utviklet for spesifikke formål og sjelden brukes generelt.

Evolusjonsfjær

Den Evolutfeder , også bufferfjær , spiralfjær , spiralfjær eller koniske fjær kalt, er av en flat strimmel viklet spiralformet overlappet. Den resulterende avkortede kjeglen komprimeres elastisk aksialt (i båndtverrsnittets lengderetning). Båndtverrsnittet er vridd, og det er derfor en relativt hard fjær skapes. Fjærkarakteristikken er ikke-lineær.

Den ble oppfunnet av John Baillie i 1846 og brukt som en jernbane buffer vår. Den erstattet den eldre spiralfjæren (se ovenfor) og ble senere erstattet av ringfjærer (se nedenfor).

I dag er det bare som en dobbel-Evolutfeder ( flatt mønster er en V-formet metallplateutskæring) i hagesaks ofte.

• 

  Evolusjonsfjær

• 

  Evoluten fjær i en jernbanebuffer

• 

  Dobbel evoluerende fjær (seriekobling)

• 

  Dobbel evoluerende vår i sekatører

Ringfjær

Ringfjæren er nå standardfjæren i jernbanebuffere. Det er ekstremt tøft. En anvendbar fjær er derfor en stabel med indre og ytre ringer anordnet på rad.

Når de klemmes, strekkes de større ytre ringene og de mindre indre ringene komprimeres. De glir inn i hverandre ved de avkortede koniske kontaktpunktene, den elastiske bevegelsen dempes av friksjon. På grunn av den ekstra dempingen kan en ringformet fjærpakke oppnå en utnyttelsesgrad (η _A ) på mer enn en.

Membranfjær

Membranfjærer er tynne, elastiske, for det meste sirkulære plater.

I bilteknikk er en membranfjær den typen som brukes i en mekanisk kobling til et motorkjøretøy. I det indre området er den litt koniske ringen delt inn i radiale tunger. Disse fungerer som betjeningshendler for å vri kantområdet ut og inn for å frigjøre koblingen. Når den ikke er vendt ut og ut, representerer den forspente felgeringen, som kan sammenlignes med en skivefjær, den normale kraften til denne friksjonskoblingen .

En barometerboks består av to konsentrisk korrugerte sirkulære membraner som beveger seg elastisk mot hverandre når lufttrykket utenfor boksen endres .

Ekspansjonsskrue

En ekspansjonsskrue er relativt lang og har en tynn aksel. Det er en elastisk komponent som fungerer som en relativt hard strekkfjær, men ikke blir referert til som en fjær.

Ikke-metalliske fjærer

Gummifjær

Gummifjærer er ofte massive blokker - noen ganger bånd - laget av gummi eller elastisk plast ( elastomer ). Disse materialene har en fjærstivhet eller elastisitetsmodul som er lavere enn størrelsen på metall . Dempingsegenskapene deres er høyere, og det er derfor de ofte brukes til å koble fra mekaniske og akustiske vibrasjoner. Såkalte stille blokker har vanligvis metaldeler vulkanisert på to motsatte sider, ved hjelp av hvilke de er festet mellom to komponenter som er fjæret mot hverandre. En såkalt lydløs foring, sammen med en metallaksel, danner et gummilager , dvs. H. et elastisk svingelager , f.eks. B. i fjæring av motorvogner.

Gummifjærer ble anvendt for kjøretøy suspensjon av den BMC Mini . I motorkjøretøyer, i tillegg til de faktiske (metalliske) fjærene, kan du finne ytterligere fjærer laget av polyuretan (PUR) eller mikrocellulær uretan ( MCU ) for endestoppene på hjulopphengene. Det er et plastskum som komprimeres under belastning. Kjennetegnene til en slik ekstra fjær bestemmes i stor grad av formen og ekstra støtteelementer som plastringer. Det vanlige materialet som brukes til gummifjærer er ikke komprimerbart. Fortykkelsen av en presset gummiblokk må ikke hindres på installasjonsstedet.

Luftfjær

I tilfelle av en luftfjær, en sammenpressbarhet over anvendes luft . Enkle eksempler er luftmadrassen og det pneumatiske dekket . En mer kompleks er systemene som brukes til kjøretøyoppheng.

Følgende fordeler spiller inn i biler sammenlignet med metallfjærer:

• Sensitiv respons, da det nesten ikke er noen indre dempning.
• Forvalgbar og / eller automatisk justerbar forspenning ved hjelp av en kompressor ombord: Dette gjør at høyden på kjøretøyet kan justeres eller holdes uavhengig av lasten. Det skal imidlertid bemerkes at fjæringen blir hardere med større forbelastning.

Gassfjær

Gasstrykkfjærer er lukkede gassfylte fjærer med økt indre trykk (forspenning). De brukes for eksempel på bagasjerommet på biler og i fjærbelastede kontorstoler.

Se også

• Stivhet , elastisitetsmodul, skjæringsmodul
• Suspensjon (kjøretøy)
• Gummimotor (gummibånd som fjærakkumulator)
• Fjærbelastet akkumulator (fjærbelastet brems)
• Fjærmekanisme (kjøring, spesielt av mekaniske klokker)
• Fjærstål som det vanligste materialet for fjærer
• Bimetaller blir noen ganger referert til som bimetallfjærer.
• Slinky (spiralfjær som leketøy)

weblenker

• Forening av den tyske vårindustrien, med en illustrert liste over vårtyper
• Mekaniske fjærkalkulatorer , beregning av mekaniske fjærer (engelsk)
• VDF-kilder: vårens historie

Individuelle bevis

1. ^ ^{A b} Siegfried Hildebrand : Feinmechanische Bauelemente. Hanser 1968, s. 289, lagringselementer: fjærer.
2. ↑ Hildebrand, 1968, s. 299.
3. ↑ Helmut Kahlert , Richard Mühe , Gisbert L. Brunner : Armbåndsur: 100 år med utviklingshistorie. Callwey, München 1983; 5. utgave, ibid. 1996, ISBN 3-7667-1241-1 , s. 36-38.
4. ↑ Hildebrand, 1968, s. 306-308.
5. ↑ Videoklipp av hammermekanismens sprettfjær
6. ↑ TFC: en produsent av bølgefjærer .
7. ^ Bohnert GmbH: en produsent av bølgefjærer .
8. Ild Hildebrand, 1968, s. 309.
9. ↑ Günter Dullat: treblåsere . I: Edition Moeck . teip 4040 . Moeck, 1990, ISBN 978-3-87549-032-9 , pp. 52 ( google.de [åpnet 22. oktober 2017]). 
10. ↑ Hildebrand, 1968, s. 315.
11. ↑ Ved oppheng av kjøretøyer støttes spiralformede trykkfjærer ofte i plater med en spiralformet utsparing i gulvet. Lange trykkfjærer trenger en guide slik at de ikke kan spenne.
12. ^ Bosch : Kraftfahrtechnisches Taschenbuch. 19. utgave. VDI-Verlag, 1984, s. 228.
13. Dub F. Dubois: Om styrken til kjegelskallet. Avhandling ved ETH Zürich, 1913.
14. Bü P. Bühl: Spenningsberegning av skivefjærer. DRAHT 22 (1971) 11, s. 760-763.
15. ↑ Bischoff (en fjærprodusent): Teknisk tegning ( plateutvikling og to visninger ) av en avkortet kjeglefjær [1] .
16. ↑ På samme måte som et bandasje rundt fingeren, armen eller benet.
17. ↑ Albert Albers: Grunnleggende om beregning og design av maskiner . I: Waldemar Steinhilper (red.): Byggelementer for maskinteknikk . 8. utgave. teip 1 . Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg 2012, ISBN 978-3-642-24300-4 , 5.1.2.3 Grad av utnyttelse, s. 206, 224 . 
18. ↑ luftfjæring. I: kfz-tech.de: