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Blattfeder.JPG

Hallo!

Kann man die Federrate von 3 übereinandergeschichteten Blattfedern der Stärke 0,5 mm
(wie auf dem Bild zu sehen)mit der errechneten Federrate einer einzelnen 1,5 mm starken Feder gleichsetzen.

Gruß,
Frank

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Autodesk Inventor 2011 / Autodesk Productstream Pro 2011 / ACAD-Mechanical 2011

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Grundsätzlich nein.
Wenn die Blattfedern übereinander geschichtet sind, tritt zwischen ihnen Reibung auf.
Wenn diese gegen Null geht und die Endbefestigungen Spiel haben, hast Du nur 3x die dünne Feder.
Wenn die Federn absolut starr miteinander verbunden sind (geklebt, genietet, geschweißt, dann entspricht das Federpaket einer dicken Feder. Das lässt sich aber praktisch nicht erreichen, weil dann die äußeren Federn als Ganze gedehnt bzw. gestaucht werden, und das lassen die nicht gern mit sich machen.
Die Praxis liegt dazwischen, aber eher bei 3x dünne Feder.

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Gert Dieter 

"Ich kann euch nicht sagen, wie ich es machen werde, aber ich sage euch, dass ich es machen werde." George Stephenson

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Erstmal Danke für die Info!

Mein Problem ist nur, dass die Herren einen theortisch geführten, also berechneten,
Nachweis fordern. Ich habe die Umstellung auf eine 1,5 mm starke Feder bisher immer
immer mit der Begründung abgelehnt, dass die Kräfte nicht identisch sind.

Gibt es eine Berechnungsmöglichkeit für "geschichtete" federn dieser Bauart?

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Autodesk Inventor 2014 / Autodesk Vault Professional 2014 / ACAD-Mechanical 2014

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Da ich die Art der Einspannung nicht kenne, nur allgemein.
Die Durchbiegung ist umgekehrt proportional dem Trägheitsmoment. Dieses ist I = b*h³/12.
Wenn die Feder also drei mal so dick ist, ist das Trägheitsmoment 27mal so groß, oder immer noch 9x so groß wie von drei einzelnen Federn.
Die Grundlagen der Technischen Mechanik (Biegelinie, Flächenträgheitsmoment) setze ich mal voraus.
Um das genauer zu berechnen, muss man auch die Reibungsverhältnisse berücksichtigen (z. B. LKW-Blattfedern).

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Gert Dieter 

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Roloff / Matek sagt sinngemäß, dass man sich für die Berechnung die Blätter nebeneinander statt übereinander liegend denken soll.
D. h. in Deinem Fall rechnest Du mit einer Feder, die 0,5 dick ist, aber dreimal so breit wie Dein Federpaket.

Wegen der Reibung soll man dann noch einen kleinen Aufschlag auf die Federkraft machen, der nach Roloff/Matek bei +2% bis +12% liegt.

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Hi,

h<paket> = ( h<einzel> ^3 / Anzahl ) ^1/3

-> h<einzel> = (h<paket>^3 * Anzahl ) ^1/3

= (0,5mm^3 * 3 ) ^1/3 = 0,72mm

Vorraussetzung für diese Berechnung: Die Mehrfachfedern sind mit geringem Abstand verbaut und es gibt nur eine geringe Auslenkung.

Ist Reibung vorhanden und vllt. sogar die Bewegung hochdynamisch, kann man die Berechnung eh falten. Da wird auch in den Praxis selten der selbe Wert messbar sein und dieser wird sich auch noch über Lebensdauer ändern. Wenn es drauf ankommt eine definierte Federrate zu halten, ist das Konstruktiv eventuell eh nicht gerade optimal gelöst.

Bei großen Auslenkungen und/oder großen Abständen, bekommst noch mal ein anderen Verhalten, weil das ganze dann, abhängig von den Lagersteifigkeiten, noch mal ne Stufe komplexer wird... Die Mehrfachfeder arbeitet dann quasi wie eine Art Querlenker. Nicht unmöglich das korrekt zu bestimmen, aber nicht mehr ganz trivial.

Wenn du mit der Berechnung aus o.g. Gründen nicht klar kommst, empfielt sich der praktische Weg. Also entweder bei statischem Fall einfach die Auslenkung und gleicher Last zu messen, bei dynamischer Last die Resonanzfrequenz. Bei Reibung zusätzlich noch die Ausklingzeiten vergleichen.

Grüße,

Gollum

Edit: Sorry Formel war verdreht, weil schneller geschrieben als nachgedacht.

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Seid ihr auch total fertig und versteht die Welt nicht mehr? Teilt euren Schmerz in meinem Gästebuch.

[Diese Nachricht wurde von Ing. Gollum am 06. Mrz. 2014 editiert.]

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Kann nicht ganz stimmen. Die Einzelfeder müsste 3.Wurzel aus 3 mal so stark sein wie die Einzelfeder, also 0,72mm.
Praktisch würde ich es, wegen Aufschlag für Reibung, mal mit 0,75 oder 0,8 versuchen.

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Gert Dieter 

"Ich kann euch nicht sagen, wie ich es machen werde, aber ich sage euch, dass ich es machen werde." George Stephenson

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Jaaaaaa Schande über mich. Hab's korrigiert. 

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