So funktioniert der Rechner

Federn parallel

Wenn Federn nebeneinander (parallel) angeordnet sind, teilen sie sich die Last gleichmäßig:

Eigenschaften:

• Die Gesamtsteifigkeit nimmt zu
• Gleicher Federweg für alle Federn
• Die Kraft wird auf die Federn verteilt
• Wird verwendet, um die Tragfähigkeit zu erhöhen

Federn in Serie

Wenn Federn Ende an Ende (in Reihe) verbunden sind, erfahren sie die gleiche Kraft:

Eigenschaften:

• Die Gesamtsteifigkeit nimmt ab
• Gleiche Kraft durch alle Federn
• Die Gesamtauslenkung ist die Summe der Einzelauslenkungen
• Wird verwendet, um den Arbeitsbereich zu vergrößern

Gemischte Konfigurationen

Komplexe Anordnungen kombinieren Reihen- und Parallelschaltungen:

• Berechnen Sie zuerst parallele Gruppen
• Berechnen Sie dann Serienkombinationen
• Arbeiten Sie bei verschachtelten Konfigurationen von innen nach außen

Federtypen und Anwendungen

• Druckfedern: Am häufigsten, widerstehen Druckkräften
• Zugfedern: Zugkräften standhalten, Vorspannung haben
• Torsionsfedern: Widerstand gegen Rotationskräfte, k in N·m/rad
• Tellerfedern: Hohe Belastbarkeit auf kleinem Raum, nichtlinear

Wichtige Überlegungen

• Die Federrate kann je nach Auslenkung variieren (nichtlineare Federn)
• Berücksichtigen Sie die Spiralbindung bei Druckfedern
• Berücksichtigen Sie die Anfangsspannung der Zugfedern
• Die Temperatur beeinflusst die Federsteifigkeit
• Die Ermüdungslebensdauer hängt vom Spannungsbereich ab

Praktische Anwendungen

• Schwingungsisolierung: Serienfedern für niedrigere Frequenz
• Lastverteilung: Parallelfedern für hohe Belastungen
• Feinabstimmung: Gemischte Konfigurationen für bestimmte Eigenschaften
• Redundanz: Mehrere Federn für mehr Sicherheit