Springen naar inhoud

Bepalen aantal windingen drukveer



  • Log in om te kunnen reageren

#1

LeaSt

    LeaSt


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 29 mei 2014 - 20:59

Beste lezer,

 

ik ben bezig met een opdracht waar ik naar aanleiding van de sterkte van een drukveer, het aantal windingen wil bepalen. De methode die ik heb gebruikt geeft een onrealistisch antwoordt (ongeveer 35 windingen bij een kracht van 100 N met een vrij dikke veer) en bovendien wordt bij een grotere veerkracht het aantal windingen lager, wat volgens mij niet klopt.

 

Ik heb gebruik gemaakt van de volgende formules:

  • C = F/ l
    met F is een veerkracht van 100 N, en l een indrukking van 0.1 m.
  • C = (G*d4)/(8*n*Dm3)
    met G is een afschuifmodulus van 73 * 109 N/m2, d is een draaddikte van 0.004 m, en Dm is een diameter van hart tot hart van 0.041 m.

 

n, het aantal windingen is dan 33.89. Ik vraag mij af of er een fout in mijn formule zit, en zo ja, waar?

 

Met vriendelijke groet,

Lea


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 30 mei 2014 - 07:57

 bovendien wordt bij een grotere veerkracht het aantal windingen lager, wat volgens mij niet klopt.

 

Volgens mij ben je alles aan het relateren aan een vaste indrukking "l" . Ongeacht de lengte van de veer zal bij een zekere kracht élke winding een zekere afstand indrukken. Hoe meer windingen, hoe groter dus de totale indrukking.

Bijvoorbeeld, neem een veer van honderd windingen en zaag hem in een stuk van 80 resp 20 windingen. Bij gelijke belasting zal de veer van 80 windingen 4 x zover ingedrukt worden. 

ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

LeaSt

    LeaSt


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 mei 2014 - 08:44

Dat klinkt inderdaad logisch, maar nu weet ik niet hoe ik het wel aan moet pakken.

 

Als ik een veer met een ´hoogte´ van twaalf cm heb, met verder de hierboven vastgestelde afmetingen, hoe bereken ik dan het aantal windingen wat deze veer moet hebben om met een kracht van 100 N (minimaal) tien cm ingedrukt te worden?

 

Lea


#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 30 mei 2014 - 09:11

je "hoogte" (lengte in rust van je veer) is binnen zekere grenzen niet van belang, die vind je ook niet in je formules terug. Echter, 10 cm indrukking op een veer van 12 cm lang is wel erg veel. Als je uitgaat van een draaddikte van 4 mm houd je wel erg weinig ruimte over voor je windingen in ingedrukte toestand (2 cm ingedrukte hoogte, voor windingen van 4 mm dikte betekent dat maximaal 5 windingen) 

 

Je zoekt kennelijk (begrijp ik dat goed?) een veer met een veerconstante van 100/0,1 = 1000 N/m, een "rusthoogte" van 0,12 m en maximaal ingedrukte hoogte van 0,02 m. Ga je dan uit van de gegevens afschuifmodulus, draaddiameter en veerdiameter die je eerder postte dan zit je vast aan een aantal windingen. Echter, oepsie, dat aantal windingen van 4 mm dikte past niet in de resterende 2 cm ingedrukte lengte. Is dat dus het probleem? Je hebt eigenlijk al een veer ontworpen en komt tot de ontdekking dat die niet kan wat jij wil? 

 

Je zult dan moeten gaan "spelen" met je overige variabelen. Draaddikte "d" wordt dan maximaal 0,02/n (n=aantal windingen) of andersom aantal windingen n wordt dan maximaal 0,02/d, blijven over de afschuifmodulus en veerdiameter om mee te gaan "spelen" om zo'n veer te vinden. Taaier materiaal, minder maar dikkere windingen, of een kleinere veerdiameter.

 

Of natuurlijk een heel ander model veer, niet meer cilindervormig maar conisch:

 

springsconical1.gif

De windingen kunnen dan in elkaar zakken en daarmee wordt die resterende 2 cm veel minder beperkend voor je keus van aantal windingen.

ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270






Also tagged with one or more of these keywords: natuurkunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures