Veerberekening

Moderators: dirkwb, Xilvo

Berichten: 19

Veerberekening

L.S.
Als een (trek)veer uitgetrokken wordt dan wordt de interne diameter minder, afhankelijk van de mate waarin de veer uitgetrokken wordt. Bestaat er een formule voor om dat te berekenen?
groet hans

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 9.945

Re: Veerberekening

Daar is wel een schatting voor te bedenken. Eerst een paar aannames:
1. Een wikkeling van de veer is oorspronkelijk, in onuitgerekte toestand, een cirkel. Dat klopt niet helemaal want de wikkelingen liggen op elkaar. Maar als de draad dun is vergeleken met de diameter is dat een goede benadering.
2. De rek komt uit buigen van de veerdraad, niet uit lineaire rek. De lengte van de veerdraad blijft (nagenoeg) gelijk.

Je begint met een wikkeling met straal \(r_0\), de omtrek is dan \(2\cdot \pi \cdot r_0\)
Stel je voor dat die wikkeling in een plat vlak ligt. Nu wordt die opgerekt over een hoogte \(z\).

Voor de projectie op het platte vlak blijft dan een lengte \(2\cdot \pi \cdot r=\sqrt{(2\cdot \pi \cdot r_0)^2-z^2}\) over (Pythagoras).
Anders geschreven: \(\frac{r}{r_0}=\sqrt{1-(\frac{z}{2\cdot \pi \cdot r_0})^2}\) waarbij \(z\) de rek per wikkeling is, \(r_0\) de straal in ongerekte toestand en \(r\) de straal bij rek.

Berichten: 19

Re: Veerberekening

L.S.
Bedankt voor uw antwoord, maar heb nog een vraag.
De waarden van mijn project zijn:
-inwendige straal van de helix in niet uitgetrokken toestand =300 mm
-de helix wordt 400 mm uitgetrokken.
Als ik de formule daarop loslaat kom ik op een inwendige straal van 293,16 mm in uitgetrokken toestand dus een totale diametervermindering van 13,68 mm.
Mijn vraag is : klopt dit? ik vindt het namelijk weinig en voor ik ga bouwen heb ik wel enige zekerheid nodig
groet Hans

Berichten: 860

Re: Veerberekening

Xilvo heeft het volgens mij over 1 wikkeling.

Die kan je met een diameter van 300mm niet 400mm rekken zonder de veer blijvend te vervormen volgens mij.
dan gaat de formule niet meer op.

ogenschijnlijk gebeurd er overigens inderdaad niet veel met een veer als je hem alleen in zijn elastische gebied belast

Gebruikersavatar
Berichten: 2.321

Re: Veerberekening

Het is nuttig om het aantal wikkelingen per meter te tellen. Daarna kan je evt. de partiële afgeleide van de uitdrukking van Xilvo naar de rek berekenen en evalueren bij een rek van 0. Dan heb je de verhouding tussen de inkrimping van de straal en de uitrekking van de veer. Ik weet natuurlijk niet in welke mate je thuis bent in differentiaalrekening om dat te doen.

Berichten: 19

Re: Veerberekening

Het is de bedoeling dat er totaal 6 wikkelingen komen die per wikkeling 400 mm uit elkaar getrokken moeten worden

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 9.945

Re: Veerberekening

LaYesera schreef: vr 03 feb 2023, 17:04 Het is de bedoeling dat er totaal 6 wikkelingen komen die per wikkeling 400 mm uit elkaar getrokken moeten worden
Dan klopt die 293,16 mm voor de straal.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 9.945

Re: Veerberekening

boertje125 schreef: vr 03 feb 2023, 14:08 Xilvo heeft het volgens mij over 1 wikkeling.

Die kan je met een diameter van 300mm niet 400mm rekken zonder de veer blijvend te vervormen volgens mij.
dan gaat de formule niet meer op.
De straal is 300 mm, dan is het nog wel te doen.

Berichten: 860

Re: Veerberekening

Je hebt gelijk maar dan is het nog steeds een behoorlijk stuk
waarvan ik me afvraag of de veer dan nog terugkomt

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 9.945

Re: Veerberekening

boertje125 schreef: za 04 feb 2023, 09:40 Je hebt gelijk maar dan is het nog steeds een behoorlijk stuk
waarvan ik me afvraag of de veer dan nog terugkomt
Zal afhangen van het materiaal en de dikte van de draad. Maar het kan heel goed zonder dat het materiaal blijvend vervormt.

Berichten: 19

Re: Veerberekening

Mannen, vergeet even die "veer". Ik heb die aanduiding gebruikt om het wat inzichtelijk te maken. In mijn latere stuk heb ik het over "helix". Het apparaat wat ik wil maken is een opvoer kanaal met daarin een draaiende helix, zoals je bij watermolens tegenkomt. Ik wil die helix gaan maken uit plaat gesneden cirkels met een gat in het midden en daar dan een buis door steken. Ik wil dus de buitendiameter zo maken dat de "worm" nauwkeurig in de goot past en het gat zo maken dat daar de centrale buis in past. We hoeven ons dus niet druk te maken om wat een veer zou doen bij die buiging. Alleen maar een formule waarmee ik de uiteindelijke diameters kan bepalen van de buitenkant en die van het "as"-gat.
groet Hans

Gebruikersavatar
Berichten: 1.605

Re: Veerberekening

Bedoel je een: Schroef van Archimedes? Zie: Wiki

Zoeken met:
"building Archimedean screw"

Levert you misschien DIY (do it yourself) tips en ideetjes

Zoals (metaal):
https://www.instructables.com/How-to-Bu ... des-Screw/

Of (erg leuke voorbeelden zie plaatje onderaan):
Goede link omdat eerst probeersel van papier goedkope methode is bouwprincipe goedkoop te testen.
http://durealeyes.com/pump.html
A-screw.jpg
A-screw-2.jpg

Gebruikersavatar
Berichten: 1.605

Re: Veerberekening

Ontwerpen ARCHIMEDES Screw:
screw.pdf
(2.16 MiB) 140 keer gedownload

Berichten: 19

Re: Veerberekening

Dit is inderdaad de kant waar het op moet, alleen dan voor vaste stoffen. Ik had al wat deze kant op gecoogled maar in geen van de stukken kom ik een formule tegen om als de helixen gevormd worden ik de juiste buiten diameter krijg en de exacte afmetingen voor de centrale buis.

Berichten: 860

Re: Veerberekening

volgens mij moet je diameter juist groter nemen en is het makkelijker gewoon de juiste afmeting uit te rekenen dan over rek te praten.

De lengte van een helix bepalen
h=hoogte van 1 volledige omwenteling hier 400
D= diameter van de helix geprojecteerd op het grondvlak hier 2*300=600

lengte= wortel(400^2+(PI*600)^2) =1927mm
lengte omgezet naar diameter van de circel 1927/pi=613mm

ik zou zeggen snij even een dun plaatje en probeer het gewoon voordat je met je definitieve materiaal aan de gang gaat.

Vaste stoffen is nogal een breed begrip.
wat wil je verplaatsen ?
Ik vermoed dat bij een vaste stof afhankelijk van de structuur juist wel enige ruimte moet zijn tussen de schroefvijzel en de buitenwand

Reageer