Reihenschaltung und Parallelschaltung von Druckfeder oder Zugfeder
Unterschiede bei der Kraftaufnahme und Kraftrichtung zwischen Druckfeder und Zugfeder.
Die Druckfeder kann Druckkräfte aufnehmen und speichert dabei Energie (Verformungsenergie). Die Druckfeder wird in Ihrer Länge verkürzt, das bedeutet das die wirkende Kraft zum Federkörper hin zeigt bzw. wirkt.
Die Zugfeder kann Zugkräfte aufnehmen und speichert dabei Energie (Verformungsenergie). Die Zugfeder wird in Ihrer Länge gelängt, das bedeutet das die wirkende Kraft vom Federkörper weg zeigt bzw. wirkt.
Für beide Federarten gelten die gleichen elastischen Federnformeln in Bezug auf die Reihenschaltung und Parallelschaltung.
Die Reihenschaltung von Druckfedern oder Zufedern
Bei der Reihenschaltung von Druckfedern oder Zufedern, sind die Federn hintereinanderliegend in Reihe z.B. zwei Druckfedern aufeinander oder zwei Zugfeder hintereinander geschaltet.
Erfahren die in Reihe geschalteten Druckfedern oder Zufedern (F1, F2, F3 ... FX) eine Kraft F in Newton (N) und eine Verschiebung s in mm, dann wirkt auf die in Reihe geschalteten Federn die gleiche Kraft F = F1 = F2 = F3 = ... FX.
Jedoch teilt sich die Verschiebung s auf die einzelnen Federn, je nach Steifigkeit der einzelnen Federn auf: s = s1 + s2 + s3 + ... sX.
Federweg s in (mm) bei Reihenschaltung s = s1 + s2 + s3 + ... sXmit F = F1 = F2 = F3 = ... FX und s = F/c Federkraft in (N) bei Reihenschaltung F = F1 = F2 = F3 = ... FX Federrate / Federsteifigkeit bei Reihenschaltung s = F/c = F1/c1 + F2/c2 + F3/c3 + ... + FX/cXmit F = F1 = F2 = F3 = ... FX und s = F/c oder 1/c = 1/c1 + 1/c2 + 1/c3 + ... + 1/cX F in N; c in N/mm; s in mm
Parallelschaltung von Druckfedern oder Zufedern
Bei der Parallelschaltung von Druckfedern oder Zufedern, sind die Federn parallel nebeneinander z.B. zwei Druckfedern nebeneinander oder zwei Zugfedern nebeneinander geschaltet.
Erfahren die parallel geschalteten Druckfedern oder Zufedern (F1, F2, F3 ... FX) eine Kraft F in Newton (N) und eine Verschiebung s in mm, dann wirkt auf die parallel geschalteten Federn gleiche Verschiebeung s = s1 = s2 = s3 = ... sX in (mm).
Jedoch teilt sich die Kraft F auf die einzelnen Federn, je nach Steifigkeit der einzelnen Federn auf: F = F1 + F2 + F3 + ... FX.
Federkraft F in (N) bei Parallelschaltung F = F1 + F2 + F3 + ... + FXmit s = s1 = s2 = s3 = ... SX und F = c*s Federweg s in (mm) bei Parallelschaltung s = s1 = s2 = s3 = ... SX Federrate / Federsteifigkeit bei Parallelschaltung F = c*s = c1*s1 + c2*s2 + c3*s3 + ... + cX*sXmit s = s1 = s2 = s3 = ... SX und F = c*s oder c = c1 + c2 + c3 + ... + cX F in N; c in N/mm; s in mm
Einfache Federnformel von mechanischen Federn - gültig für Druckfedern oder Zufedern:
Federkraft F in (N): F(N) = c * s C in N/mm; s in mm
Federweg s in (mm): s(mm) = F / c F in N; c in N/mm
Federrate / Stefigkeit c in (N/mm): c(N/mm) = F / s F in N; s in mm