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Geschrieben von: DaPo Federkennlinien bei progressiven Federn - 25/03/2008 04:08
Hallo,

kennt jemand von Euch ein (kostenloses) Programm, mit dem man Federkennlinien von progressiven Schraubenfedern (also sowas wie im Auto) einfach anhand der Eckdaten der Federn erstellen kann? Oder hat jemand sowas schon mal in Excel oder so umgesetzt?

Geschrieben von: rovervirus Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 25/03/2008 17:26
antort: nein.

aber eigendlich musst du ja nur die beiden federraten als geraden
darstellen. die federrate der weichen feder hört dann auf, wenn
die wicklungen aufeinander liegen. dann geht die höhere federrate los.

zumindest, wenn du 2 lineare wicklungen hast. sonst wirds a weng kompliziert.
Geschrieben von: azeh Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 25/03/2008 19:34
sowas?

[Linked Image von up.picr.de]
Geschrieben von: Fendi Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 25/03/2008 20:09
Interessantes Bildchen!
Geschrieben von: Sir-Bastian Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 25/03/2008 21:46
für federauslegung im allgemeinen eine gute adresse: gutekunst
Geschrieben von: Choghart Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 28/03/2008 01:18
Hallo,

ich hätte da was dazu in Excel. Wie kann man da was ans posting anhängen - ich komme mit dem neuen Forum noch nicht zu 100% klar.

Gruß,
Jo.
Geschrieben von: DaPo Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 28/03/2008 02:21
Hallo zusammen,

@Rovervirus:
es geht um progressive einteilige Federn mit sich ändernder Drahtstärke, nicht um mehrstufige/mehrteilige Federn. Sonst wäre es zu einfach wink

@Azeh:
Sieht gut aus, aber leider auch nicht für progressive Federn. Für normale Federn aber sehr einfach zu nutzen (wenn es auch bei mir um Drahtstärken zwischen 18mm und 32mm geht, also außerhalb der Grafik.

@Sir-Bastian:
Zum Dimensionieren einer Feder gut, aber ich brauche das umgekehrt.

@Chogart:
Anhänge an Postings funktionieren momentan nicht. Kannst Du mir das als Mail schicken?
mail at daniel-portmann.de
Geschrieben von: azeh Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 28/03/2008 02:43
Zitat
Sieht gut aus, aber leider auch nicht für progressive Federn.

musst du als 2 federn sehen.
Geschrieben von: DaPo Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 28/03/2008 03:06
Wo zieh ich die Grenze, bzw. wie rechne ich, wenn die Federlagen bei der dünnen Drahtseite irgendwann aufeinander liegen?
Geschrieben von: azeh Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 28/03/2008 22:31
Zitat
wie rechne ich, wenn die Federlagen bei der dünnen Drahtseite irgendwann aufeinander liegen?

wie meinen?
Geschrieben von: Choghart Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 30/03/2008 02:28
Hallo,

progressive Federn kann man durch geistiges aufeinanderstapeln von mehreren Federn mit verschiedenen Federraten erreichen. Das funktioniert so:

1) Die Federkraft einer Feder ist

F = R x s

Federkraft [N] = Federrate [N/mm] x Federweg [mm]

2) Progressive Federn kann man wie eine Parallelschaltung von Widerständen in der Elektrotechnik rechnen, also:

1/Rges = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

1/Federrate der Gesamtfeder = 1/Federrate1 + 1/Federrate2 + 1/Federrate3


3) Umgelegt auf den Federweg lautet das dann:

s = F/R1 + F/R2 + F/R3 = Federkraft/Rges

Federweg = Federkraft/Federrate1 + Federkraft/Federrate2 + Federkraft/Federrate3


Die Federkennlinie einer existierenden Feder kann man selbst näherungsweise raus kriegen in dem man ein bekanntes Gewicht auf die Feder stellt und den Einfederweg misst. Praktischerweise würde ich dazu ein größeres Gefäß nehmen und immer eine definierte Wassermenge reinschütten und den Federweg dazu messen. Über die Gleichung aus 1) kriegt man dann die Federrate raus (9,81N = 1kg = 1 Liter Wasser).

Progressive Federn werden üblicherweise durch veränderung der Steigung (Abstand der Windungen zueinander) und nicht über den Drahtdurchmesser erreicht.

Alle Windungen einer Feder sollen niemals (!) vollständig aneinander anliegen. Das passiert wenn die Federkraft größer ist als der zur Verfügung stehende Federweg (=durchschlagen der Feder). Bei einer progressiven Feder könnte das passieren wenn der "weichere" Teilbereich einer Feder bereits den gesamten Federweg ausgenutzt hat. In diesem Fall ist nur noch die Blocklänge des härteren Teils der Feder maßgeblich. Die weiche Feder trägt somit nichts mehr zum Federverhalten der Gesamtfeder bei.

Für die Feder zählen die federnden Windungen. Die "angelegten" Enden zählen dazu nicht mit. Die Blocklänge einer warmgeformten Feder (müssten typ. PKW Federn sein) ist damit

Lbl = (if + 1,5 - 0,3) x d

Blocklänge = (Anzahl der Federnden Wicklungen + 1,5 angelegte Wicklungen - 0,3) x Drahtdurchmesser


Gruß,
Jo.





Geschrieben von: azeh Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 30/03/2008 02:44
Zitat
Alle Windungen einer Feder sollen niemals (!) vollständig aneinander anliegen. Das passiert wenn die Federkraft größer ist als der zur Verfügung stehende Federweg (=durchschlagen der Feder). Bei einer progressiven Feder könnte das passieren wenn der "weichere" Teilbereich einer Feder bereits den gesamten Federweg ausgenutzt hat. In diesem Fall ist nur noch die Blocklänge des härteren Teils der Feder maßgeblich. Die weiche Feder trägt somit nichts mehr zum Federverhalten der Gesamtfeder bei.

äh,
ja , wie?
bevor die federn auf block gehen,
da hat es dem geländewagen schon massiv was anderes aber mal ganz total weggeblockt.

dämpfer auf anschlag ( +3")
federn aber nur +2"

huch................

[Linked Image von up.picr.de]
Geschrieben von: DaPo Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 30/03/2008 05:28
Hallo,

Original geschrieben von Choghart
progressive Federn kann man durch geistiges aufeinanderstapeln von mehreren Federn mit verschiedenen Federraten erreichen. Das funktioniert so:

1) Die Federkraft einer Feder ist

F = R x s

Federkraft [N] = Federrate [N/mm] x Federweg [mm]

2) Progressive Federn kann man wie eine Parallelschaltung von Widerständen in der Elektrotechnik rechnen, also:

1/Rges = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

1/Federrate der Gesamtfeder = 1/Federrate1 + 1/Federrate2 + 1/Federrate3


3) Umgelegt auf den Federweg lautet das dann:

s = F/R1 + F/R2 + F/R3 = Federkraft/Rges

Federweg = Federkraft/Federrate1 + Federkraft/Federrate2 + Federkraft/Federrate3
OK, man könnte versuchen, die Feder windungsweise oder so zu berechnen. Wäre aber nur eine Notlösung, die ich eigentlich vermeiden wollte.

Zitat
Die Federkennlinie einer existierenden Feder kann man selbst näherungsweise raus kriegen in dem man ein bekanntes Gewicht auf die Feder stellt und den Einfederweg misst. Praktischerweise würde ich dazu ein größeres Gefäß nehmen und immer eine definierte Wassermenge reinschütten und den Federweg dazu messen. Über die Gleichung aus 1) kriegt man dann die Federrate raus (9,81N = 1kg = 1 Liter Wasser).
Schau mal weiter oben in den Postings. Für 32mm Drahtstärke brauche ich recht viel Wasser... wink

Zitat
Progressive Federn werden üblicherweise durch veränderung der Steigung (Abstand der Windungen zueinander) und nicht über den Drahtdurchmesser erreicht.
Sag das den Konstrukteuren von MAN, Mercedes, Steyr, und all den Anderen, die Schraubenfedern in NFZ einbauen...

Zitat
Alle Windungen einer Feder sollen niemals (!) vollständig aneinander anliegen. Das passiert wenn die Federkraft größer ist als der zur Verfügung stehende Federweg (=durchschlagen der Feder).
Das nennt sich dann "Schwarzwaldfeder" (= Holzklötze) grin

Zitat
Bei einer progressiven Feder könnte das passieren wenn der "weichere" Teilbereich einer Feder bereits den gesamten Federweg ausgenutzt hat. In diesem Fall ist nur noch die Blocklänge des härteren Teils der Feder maßgeblich. Die weiche Feder trägt somit nichts mehr zum Federverhalten der Gesamtfeder bei.

Für die Feder zählen die federnden Windungen.
Gut erkannt. Und genau darum geht es.

Zitat
Die "angelegten" Enden zählen dazu nicht mit.

Die Blocklänge einer warmgeformten Feder (müssten typ. PKW Federn sein) ist damit

Lbl = (if + 1,5 - 0,3) x d

Blocklänge = (Anzahl der Federnden Wicklungen + 1,5 angelegte Wicklungen - 0,3) x Drahtdurchmesser
Die Blocklänge ist nicht der Teil, der die Probleme bei der Rechnung verursacht. Sondern die sich mit zunehmender Belastung der progressiven Feder (effektiv wirkende) verringernde Windungszahl, wenn eine oder mehrere Federlegen aufeinander liegen (was je nach Auslegung der Feder durchaus schon bei normaler Belastung der Fall sein kann, nämlich dann, wenn Federn für viel Ausfederweg optimiert sind. (@azeh: das meinte ich oben)

Hier sind ein paar Formeln für die Berechnung, aber DIE in Excel/OpenOffice umzusetzen macht nicht gerade Spaß. Deshalb die Eingangsfrage nach fertiger (kostenloser) Software oder fertigen Tabellen/Formeln.
Geschrieben von: azeh Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 30/03/2008 16:36
ich komm jetzt irgendwie nicht mehr mit,
Sir Bastian hatte doch schon sowas eingestellt.
als grobe berechnungssoftware.

um was für federn geht es überhaupt?
Geschrieben von: Sir-Bastian Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 30/03/2008 17:53
ich könnte dir noch excel-tabellen von roloff/matek zur auslegung von statisch und dynamisch belasteten schraubenfedern anbieten, aber die sind auch nur linear und nicht progressiv.
Geschrieben von: DaPo Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 30/03/2008 19:06
Den Roloff/Matek in Papierform hab ich auch hier liegen, allerdings geht es mir ja nicht um die Auslegung einer benötigten Feder, sondern um die Berechnung von Kennlinien existierender Federn. Somit bringen mich solche Tabellen leider nicht weiter.

Es gehz z.B. um
[Linked Image von unimurr.de] und
[Linked Image von unimurr.de]

Heraus kommen soll dann etwa sowas:
[Linked Image von hehlhans.de]
Geschrieben von: azeh Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 30/03/2008 22:10
Zitat
die Berechnung von Kennlinien existierender Federn.

kennst du das ausgangsmaterial?
usw usw

oder wäre nicht einfach möglich das geraffel in den koffer zu packen und ab nach dortmund.
da steht ne federquetsche, die hat oben so einen manometergetöse drann für zum ablesen tun
Geschrieben von: DaPo Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 31/03/2008 01:54
Das Ausgangsmaterial kenne ich, bzw. kann es herausbekommen.

Hauptsächlich geht es darum, die verschiedenen Federn untereinander vergleichen zu können, wie in der Grafik. Die Federn direkt zu messen wäre natürlich auch eine Möglichkeit, scheitert aber daran, daß ich nicht jede der lieferbaren Federn im Regal liegen habe. Die Eckdaten der Federn (Skizze, Tabelle, etc) habe ich dagegen vorliegen.
Geschrieben von: otto1 Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 31/03/2008 11:56
Original geschrieben von DaPo
Den Roloff/Matek in Papierform hab ich auch hier liegen, allerdings geht es mir ja nicht um die Auslegung einer benötigten Feder, sondern um die Berechnung von Kennlinien existierender Federn. Somit bringen mich solche Tabellen leider nicht weiter.

Warum willste das Fahrrad neu erfinden- nimm doch einfach die Federraten von der Zeichnung.
Geschrieben von: DaPo Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 31/03/2008 15:19
...wenn die nur auf allen Zeichnungen, die ich habe, draufstehen würden...
Geschrieben von: otto1 Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 31/03/2008 16:22
Was sind das für Zeichnungen? Werd er doch mal konkret, der Herr! Willst Du Deinen Trecker "umbefedern"???
Geschrieben von: DaPo Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 01/04/2008 04:10
Meiner wird sicherlich irgendwann auch andere Federn bekommen, aber erst, wenn ich die endgültigen Achslasten weiß, sprich, wenn alles Andere fertig ist. Vorher macht das m.E. wenig Sinn.


Die Daten, die ich habe, sind z.T. selbst vermessene Daten, z.T. von Werkszeichnungen, z.T. Daten aus Tabellenbüchern. Also alles kunterbunt gemischt.

Mir geht es darum, im Stile der G-Feder-Diagramme vergleichbares für Unimog-Federn zu erstellen, sowohl für werksmäßige Federn als auch für Sonderfedern von Drittanbietern. So sind z.B. die Federn auf den Fotos wohl Sonderanfertigungen, die nicht von Mercedes kommen...

Daher wäre eine Software recht praktisch, weil universell verwendbar. Von Hexagon gibt es entsprechende Software, aber eben kommerziell, und auch nur immer für eine einzelne Feder. Daher wäre eine Excel-Lösung schon recht fein wink
Geschrieben von: oetz Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 01/04/2008 14:39
Moin Jungs!

Da wir gerade bei dem Thema sind, welche Firma könnte denn Federn aus konifizierten Draht herstellen? Ich suche nämlich gerade einen Hersteller für unsere Pinzgauer Vorderachsfedern.

Hösch kann zwar, ist aber bei Kleinstauflagen seht teuer.
Eibach kann ohne Probleme, aber nicht mit konifiziertem Draht.

King Springs in Australien ist weit weg ...


Gruß

Lorenz

Geschrieben von: DaPo Re: Federkennlinien bei progressiven Federn - 01/04/2008 14:59
Hallo,

frag mal bei Krämer und Freund nach.
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