Fjädrar Flashcards
Nämn några olika sätt man kan dela in fjädrar i?
•material (stål gummi komposit gas etc)
•form (skruvform, spiralform, konisk, rak etc)
•yttre belastning (kraft, moment, kombinerad belastning)
•materialpåkänning (normalspänning (drag/tryck), skjuvspänning)
•effektiv energilagring (hela eller delar av materialet utnyttjas)
Progressiv fjäder, vad menas med det?
En progressiv fjäder ökar styvheten, när man ökar nedtryckningen (komprimeringen) så ökar styvheten
Depressiv fjäder, vad menas med det?
En degressiv fjäder avtar styvheten, när man ökar nedtryckningen (komprimeringen) så avtar styvheten
Exempel på degressiv fjäder
Tallriksfjäder
Exempel på progressiv fjäder
Konisk skruvfjäder
Energilagring fjäder, förklara flrhållandet
Man kan använda fjädrar för energilagring, last * sträckan är linjär delat på 2
Hysteres,
Vad är det?
vad innebär det? / vad menas med det?
Vart går ofta energiförlusten till ?
Exempel på när det sker
Hysteres = skillnad mellan på- och avlastning
Hysteres är något som uppkommer då vi inte får tillbaka samma kraft när vi avlastar som när vi lägger på kraft.
(När vi lastar på krävs en större kraft än när vi avlastar)
Den energiförlusten går till blir i regel värmeenergi
För fjädrar handlar det om på och avlastning
Hysteres på en annan process: När kompressorn slår till i ett kylskåp
(När temperaturen i kylskåpet går upp till 5grader slås den på och när det har gått ner till 3 grader slår den av
Sen i vila till den högre temperaturen och sedan går på igen
Parallellkoppling av fjädrar
Vi parallellkoppling blir totala styvheten större eller mindre?
Styvheter summeras ihop för alla fjädrar, så den totala styvheten är högre
Vid parallellkoppling är det samma deformation i alla fjädrar olika kraft (kraften summeras ihop)
Seriekopplade fjädrar
Vid seriekoppling, blir den totala styvheten större eller lägre?
Vid en seriekopling blr den totala styvheten lägre
Vid seirekoppling får vi samma kraft på alla fjädrar men olika deformation (deformationen delta summeras ihop
Fjärdar: fundamentala samband
Normalspänning ex:
Skjuvspänningen ex:
Normalspänning t.ex bungyjump
-Skruvfjäder med moment
-Spiralfjäder/klockfjäder ett band som snurras upp i mitten
-rullbandsfjäder (ex måttband) konstant kraft
-bladfjäder
-tallriksfjäder
-ringfjäder
-gummifjäder
Skjuvspänning: skjuvfjäder (på tåg)
-skruvfjäder (drag-/tryck skruvfjäder rektangulärt och cirkulärt tvärsnitt)
-konisk skruvfjäder (rektangulärt och cirkulärt tvärsnitt)
-
Eftersom den kraften går genom centrum på skruvfjädern vilket kommer ge ett vridmoment på tråden
Torsionsfjäder
Gummifjäder
Vanligt med kombinationer mellan de två typerna.
Godhetstal fjäder, vad är det
Hur pass väl man utnyttjar materialet för energilagring
Vid skjuvspänning utnyttjas mest materialets ytskikt
Vid normalspänning utnyttjas hela materialet
Tittar men på energilagring per viktenhet så kan man lagra dubbelt så mycket energi hos en fjäder som har rent drag eller tryck och som utsätts för normalspänning
Fjäder användningsområden
Mildra stötar - t.ex. förarsäte på åkgräsklippare
Fördela last - t.ex fundament på maskin för att fördela lasten över golvet
Eller kundvagn bil där kan fjädrarna anpassa sig då att alla hjul är i marken
Lagra energi- t.ex trampolin, leksaker (typ mobil), äggklocka, pilbåge
Mäta kraft- enkel personvåg, resväskvåg känd fjäderkonstant den deformation man får är linjär med lasten alltså kan man få fram en vikt
Upprätthålla en kraft - t.ex hållare för batteri, spänner fast det i facket kameler i kopplingen i bil, klädnypa
Skruvfjädrar
Egenskaper/användning
Vilken är den mest kritiska spänningen
Tryck (avslipad bra anläggning mot utan) (riskeras att knäckas vid för för stor längd L>_2,6*D
Kan ha progressiv lindning
eller
drag (krokad ände) inbyggd dragspänning
Mest kritiska spänningen är vridskjuvspänningen,
mest kritiska punkten för
tryckfjäder: insidan
Dragfjäder: utsidan
Konisk skruvfjäder egenskaper/användning
•Progressiv
•Blir så tunn som en trådtjocklek när ihoppressad
Egenskaper/användning spiralfjäder
(Klockfjäder, rullbandsfjäder)
•avsedd för att ta ett moment
•I klockor för att lagra energi eller för att hålla tiden genom att hålla en växelverkan
Konisk skruvfjäder egenskaper/användning
(Konisk snäckfjäder)
•användes ofta som buffertar på tåg mellan vagnarna (tar emot när vagnarna går ihop
•stor Hysteres pga friktion
Får inte då ut all energi när man släpper den.
Bladfjäder användning/egenskaper
•används vid hjulupphängningar, pilbåge en typ av bladfjäder
•ligger i skivor, tjockast i mitten för att stå emot det hos momentet som lägger sig på mitten,
•olika tjock men maximal spänning är konstant
•friktion mellan skivorna/bladen ger Hysteres -> för att minska den ->smörjning
Således slits dom lätt
•möjligt att designa som progressiv för de böjda varianterna, några av skivorna är rakare -> ger komfort i t.ex fordon när det körat tomt men när last kommer på blir det stummare
Tallriksfjäder egenskaper/användning
•enkla att serie (oordning) eller parallellkoppla (ordning)
•degressiva
•kan vara instabila (slå över) är därmed beroende av geometrin
Vridfjäder egenskaper/ användning
•lägger på ett moment
•även kallad torsionsfjäder
•klädnypa - applicerar kraft på tvätt och tvättlina, friktion gör att tvätten hänger kvar
•råttfälla - lagra energi (spänner tills löses ut)
Gasfjäder användning egenskaper
•komprimerad gas. Måste komma över inte gastrycket för att kunna röra den
•bussar, bilar, dörrar och luckor
•nackdel: beroende av temperatur
Gummifjäder användning / egenskaper
•används till trycklaster men används ofta med skjuvspänning (ex tåg)
•vulkas ofta fast vid stålplåtar
•nackdel: stor Hysteres vid snabba förlopp - måste kylas
•fördel: stor energilagringsförmåga vid långsamma förlopp
•volym ändras inte (inkompressibelt) - gummit måste kunna bukta ut
Allmänna fjädringselement
Låsring- i spår på axlar för att förhindra förskjutningar
Låssprintar, rörpinnar, låspinnar
klammor- fästa verktyg eller slangar
