Parallelschaltung von Schenkelfeder, Drehfeder, Torsionsfeder - die Doppelschenkelfeder
Die Parallelschaltung der Schenkelfeder, Drehfeder, Torsionsfeder
Bei der Parallelschaltung von Schenkelfeder, Drehfeder, Torsionsfeder sind die Federn nebeneinander parallel geschaltet.
Erfahren die in parallel geschalteten Schenkelfedern ein Dremoment M (M1, M2, M3 ... MX) in Newton-Millimeter (Nmm) und einen Drehwinkel Alpha (Alpha1, Alpha1, Alpha3 ... AlphaX) in Bodenmass (rad) oder Winkelgrad (°), dann wirken auf die parallel geschalteten Schenkelfedern den gleichen Drehwinkel Alpha = Alpha1 = Alpha2 = Alpha3 = ... AlphaX.
Jedoch teilt sich das eingeleitete Drehmoment M in (Nmm) auf die einzelnen Schenkelfedern, je nach Steifigkeit der einzelnen Schenkelfedern auf M = M1 + M2 + M3 + ... MX.
Drehmoment M in (Nmm) bei Parallelschaltung von Schenkelfedern M = M1 + M2 + M3 + ... MXmit Alpha = Alpha1 = Alpha2 = Alpha3 = ... AlphaX und Alpha = M/CM Verdrehwinkel in (rad) bzw. (°) bei Parallelschaltung Alpha = Alpha1 = Alpha2 = Alpha3 = ... AlphaX Drehfederrate / Drehfedersteifigkeit CM in (Nmm/rad) bzw. (Nmm/°) bei Parallelschaltung M = CM*Alpha = CM1*Alpha1 + CM2*Alpha2 + CM3*Alpha3 + ... + CMX*AlphaXAlpha = Alpha1 = Alpha2 = Alpha3 = ... AlphaX und M = CM*Alpha oder CM = CM1 + CM2 + CM3 + ... + CMX M in (Nmm); CM in (Nmm/rad) bzw in (Nmm/°); Alpha in (rad) Bogenmass bzw. (°) Winkelgrad
Die Doppelschenkelfeder - ein prominenter Vertreter und ein Sonderfall der Parallelschaltung der Schenkelfeder, der Drehfeder und der Torsionsfeder
Die Doppelschenkelfeder ist ein Sonderfall der Parallelschaltung von Schenkelfeder, Drehfeder, Torsionsfeder.
Die Doppelschenkelfeder besteht aus zwei parallel geschalteten einzelnen Schenkelfedern mit gleicher Steifigkeit bzw. Federrate, gleicher Windungsanzahl, gleichem Windungsdurchmesser und gleicehm Drahtdurchmesser.
Beide einzelne Federkörper der Doppelschenkelfeder sind konstruktiv gleich ausgebildet, das bedeutet dass die Windungsanzahl n, der Windungsdurchmesser Dm und der Drahtdurchmesser beider einzelnen Schenkelfedern gleich groß sind: (ns = n1 = n2), (Dms = Dm1 = Dm2) und (ds = d1 = d2).
Das auf die Doppelschenkelfeder wirkende Drehmoment Md (Nmm) und der Verdrehwinkel Alphad (rad) bzw. (°) wirken auf beide einzelnen Schenkelfedern.
Es ergibt es folgender Zusammenhang: Drehmoment Md in (Nmm): Md = M1 + M2
Verdrehung Alphad in (rad) bzw. (°): Alphad = Alpha1 = Alpha2 = Alphas
Drehmoment Md in (Nmm) bei der Doppelschenkelfeder Md = M1 + M2mit Alphad = Alpha1 = Alpha2 und Alphad = Md/CMd Verdrehwinkel Alphad in (rad) bzw. (°) bei der Doppelschenkelfeder Alphad = Alpha1 = Alpha2 Drehfederrate / Drehfedersteifigkeit CMd in (Nmm/rad) bzw. (Nmm/°) bei der Doppelschenkelfeder Md = CMd*Alphad = CM1*Alpha1 + CM2*Alpha2Alphad = Alpha1 = Alpha2 = Alphas und Md = CMd*Alphad oder CMd = CM1 + CM2 Md in (Nmm); CMd in (Nmm/rad) bzw in (Nmm/°); Alphad in (rad) Bogenmass bzw. (°) Winkelgrad
Es ergeben Sie weitere Zusammenhänge für die Doppelschenkelfeder und für die beiden einzelnen parallelgeschalteten Schenkelfedern: Md = CM*Alpha = CM1*Alphas + CM2*Alphasmit Alphad = Alpha1 = Alpha2 bzw. Alphas = Alpha1 = Alpha2 und Alphad = Md/CMd CMd = CM1 + CM2mit CM1 = CM2 = CMs ergibt sich CMd = 2*CMsmit CM1 = CM2 = CMs Md = 2*CMs*Alphasmit CM1 = CM2 = CMs und Alphas = Alpha1 = Alpha2 = Alphad Md = CMd*Alphadmit CMd = 2*CMs und Alphad = Alpha Ms = (1/2) *CMd*Alphamit CMs = CMd/2 und Alphas = Alphad = Alpha Ms = CMs*Alphamit CMs = CMd/2 und Alphas = Alphad = Alpha Md in (Nmm) Drehmoment der Doppelschenkelfeder
CMd in (Nmm/rad) bzw in (Nmm/°) Steifigkeit bzw. Federrate der Doppelschenkelfeder
Alphad in (rad) Bogenmass bzw. (°) Winkelgrad Verdrehwinkel der Dopelschenkelfeder
Ms in (Nmm) Drehmoment der einzelnen Schenkelfeder
CMs in (Nmm/rad) bzw in (Nmm/°) Steifigkeit bzw. Federrate der einzelnen Schenkelfeder
Alphas in (rad) Bogenmass bzw. (°) Winkelgrad Verdrehwinkel der einzelnen Schenkelfeder
Daraus lässt sich ableiten, dass die Doppelschenkelfeder die zweifache (doppelte) Steifigkeit bzw. Federrate besitzt im Vergleich zu den beiden einzelnen Schenkelfedern.
Der Verdrehwinkel Alphad ist für die Doppelschenkelfeder und beide einzelnen Schenkelfedern gleich groß.
Das Drehmoment auf die Doppelschenkelfeder wird auf beide einzelnen Schenkelfedern zur Häfte aufgeteilt.
Federformeln für eine einzelne Schenkelfeder:
Drehmoment M in (Nmm): M (Nmm) = CM * Alpha CM in (Nmm/rad); Alpha in (rad)
Drehwinkel Alpha in (rad) Bogenmass : Alpha (rad) = M / Alpha M in (Nmm); Alpha in (rad)
Drehfedersteifigkeit / Drehfederrate / Federrate / Stefigkeit CM in (Nmm/rad): CM (Nmm/rad) = M / Alpha M in (Nmm); Alpha in (rad)