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.






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