Federanordnungen < Maschinenbau < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
|
| Aufgabe | [Dateianhang nicht öffentlich]
Wie kommen die Federvorspannkräfte mit ins Spiel? |
Ich hätte gesagt, dass die Vorspannkräfte bei den Aufgaben 1. und 3. egal sind. Bei 2. müsste man sie allerdings irgendwie mit beachten. Stimmt das soweit und wenn ja, wie würde man Aufgabe 2 lösen?
Vielen Dank für eure Hilfe.
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: gif) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: png) [nicht öffentlich]
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 22:50 Sa 12.09.2009 | | Autor: | chrisno |
> Wie kommen die Federvorspannkräfte mit ins Spiel?
> Ich hätte gesagt, dass die Vorspannkräfte bei den
> Aufgaben 1. und 3. egal sind.
Bei Aufgabe 1 ja, bei Aufgabe 3 im Prinzip auch, nur must Du aufpassen, dass durch die Vorspannung schon ein Teil des Federwegs gegeben ist.
> Bei 2. müsste man sie
> allerdings irgendwie mit beachten. Stimmt das soweit und
> wenn ja, wie würde man Aufgabe 2 lösen?
Wenn Du 2 hast, dann ist 3 auch gelöst.
Zur Lösung kommt es darauf an, ob Du schon Formeln für die Reihen- und Pralellschaltung von Federn hast. Snst musst Du die erst erarbeiten.
Die Parallelschaltung ist einfach: es kommt die Summe der Federraten herraus.
Die Reihenschaltung ist netter (ein Tipp: über Kruez wie bei elektrischen Widerständen). Du musst ansetzen, dass die Gesamtverkürzung die Summe der beiden Einzelverkürzungen ist und dass überall die gleiche Kraft herrscht.
|
|
|
| |
|
Danke schonmal.
Also ich kann ja mal aufschreiben wie ich mir das vorstelle:
1.)
[mm] R_A=R_1+R_2=2R=8\frac{N}{mm}
[/mm]
[mm] R_B=\frac{R_1\cdot R_2}{R_1+R_2}=2\frac{N}{mm}
[/mm]
[mm] R_C=R3+\frac{R_1\cdot R_2}{R_1+R_2}=2\frac{2}{3}\frac{N}{mm}
[/mm]
3.)
Da ja nur die Federwege [mm] s_A, s_B [/mm] und [mm] s_C [/mm] gefragt sind, also von dem von mir aus vorgespannten Zustand aus gezählt, wie die Koordinatensysteme auf dem Bild der Aufgabenstellung eingetragen sind, hätte ich gesagt, dass die Vorspannung in diesem Fall nicht interessiert.
F=8N
[mm] s_A=\frac{F}{R_A}=1mm
[/mm]
[mm] s_b=\frac{F}{R_B}=4mm
[/mm]
[mm] s_C=\frac{F}{R_C}=3mm
[/mm]
2.)
Hier wäre das einzige, wo ich mir vorstellen könnte, dass man die bereits geschehene Auslenkung durch die Vorspannkraft mit berücksichtigt werden muss, vielleicht in der Art, dass die Federkennlinie nicht im Nullpunkt anfängt sondern mit einer Art "Offset" des Federweges, aber das ist nur Spekulation 
Ich würde mich nochmal sehr über eine Stellungnahme dazu freuen
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 21:29 So 13.09.2009 | | Autor: | chrisno |
> 1.)
> [mm]R_A=R_1+R_2=2R=8\frac{N}{mm}[/mm]
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]")
>
> [mm]R_B=\frac{R_1\cdot R_2}{R_1+R_2}=2\frac{N}{mm}[/mm]
>
> [mm]R_C=R3+\frac{R_1\cdot R_2}{R_1+R_2}=2\frac{2}{3}\frac{N}{mm}[/mm]
[mm] $4+\frac{4*4}{4+4} [/mm] =$ ?
>
> 3.)
> Da ja nur die Federwege [mm]s_A, s_B[/mm] und [mm]s_C[/mm] gefragt sind,
> also von dem von mir aus vorgespannten Zustand aus
> gezählt, wie die Koordinatensysteme auf dem Bild der
> Aufgabenstellung eingetragen sind, hätte ich gesagt, dass
> die Vorspannung in diesem Fall nicht interessiert.
Das sehe ich anders. Die Federn sind mit 2 N vorgespannt. Ich nehme nur Fall B.
Um sie mit 2 N vorzuspannen, mussten sie um 1 mm zusammengedrückt werden. Von da aus geht es noch 3 mm weiter, dann sind es 8 N. Also ist die gesuchte Antwort
3 mm.
Die anderen entsprechend.
> 2.)
> Hier wäre das einzige, wo ich mir vorstellen könnte,
> dass man die bereits geschehene Auslenkung durch die
> Vorspannkraft mit berücksichtigt werden muss, vielleicht
> in der Art, dass die Federkennlinie nicht im Nullpunkt
> anfängt sondern mit einer Art "Offset" des Federweges,
> aber das ist nur Spekulation
Da bist Du auf genau dem richtigen Weg. Es ist eingezeichnet, wo der Nullpunkt der verschiedenen Wege beginnt. Nun fang an die Federn zu belasten. Es passiert nichts, bis die Kraft 2 N beträgt. Also bleiben bis dahin [mm] $s_{a,b,c}=0$. [/mm] Danach geht es mit der jeweilgen Steigung weiter.
|
|
|
| |
|
Oh ich glaube bei der Federkonstanten von Anordnung C hab ich mich vertan aber das Ergebnis müsste doch passen oder?
1.) [mm] s_C=\frac{(R_1+R_2)\cdot R3}{R_1+R_2+R_3} [/mm] = [mm] 2\frac{2}{3}
[/mm]
Nochmal zu der Vorspannkraft, ich glaube mein Problem ist dass ich gar nicht verstehe was das ist.
Für mich hört sich das jetzt so an mal bildhaft gesprochen. Ich stelle eine Feder her und spanne sie vor sagen wir mal mit 10N. Dann nehme ich diese Feder und belaste sie von 0 an immer mehr bis 10N und nichts passiert? Also keine Dehnung/Stauchung (je nachdem wie vorgespannt ist), aber ab F>10N passiert dann was bei dem Federweg?
Damit wäre dann die Gleichung bei vorgespannten (linearen) Federn immer [mm] s=\frac{F-F_v}{c} [/mm] ?
Und das Diagramm würde dann so in etwa aussehen, also nur schematisch ?
[Dateianhang nicht öffentlich]
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 22:08 Mo 14.09.2009 | | Autor: | chrisno |
> 1.) [mm]s_C=\frac{(R_1+R_2)\cdot R_3}{R_1+R_2+R_3}[/mm] =
> [mm]2\frac{2}{3}[/mm]
ja, so kann ich das nachvollziehen
> Nochmal zu der Vorspannkraft, ich glaube mein Problem ist
> dass ich gar nicht verstehe was das ist.
> Für mich hört sich das jetzt so an mal bildhaft
> gesprochen. Ich stelle eine Feder her und spanne sie vor
> sagen wir mal mit 10N. Dann nehme ich diese Feder und
> belaste sie von 0 an immer mehr bis 10N und nichts
> passiert?
Genau so sollen die Dinger gemacht sein. Darum ist in der Zeichnung obern noch etwas auf den Federn, sozusagen das Gehäuse, in dem sie eingeklemmt sind.
Als Beispiel gibt es die beim Auto. Wenn Du die versuchst abzuschrauben, ohne sie mit einem Werkzeug zu sammenzuhalten, dann fliegt Dir der Kram fürchterlich um die Ohren.
> Also keine Dehnung/Stauchung (je nachdem wie
> vorgespannt ist), aber ab F>10N passiert dann was bei dem
> Federweg?
ja
> Damit wäre dann die Gleichung bei vorgespannten (linearen)
> Federn immer [mm]s=\frac{F-F_v}{c}[/mm] ?
>
ohne zu genau darüber nachzudenken: ja
> Und das Diagramm würde dann so in etwa aussehen, also nur
> schematisch ?
Wenn du s als Funktion von F darstellen sollst, dann gehört F auf die x-Achse und s auf die y-Achse.
ansonsten: ja
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 22:30 Mo 14.09.2009 | | Autor: | smarty |
Hallo Chrisno,
> > 1.) [mm]s_C=\frac{(R_1+R_2)\cdot R_3}{R_1+R_2+R_3}[/mm] =
> > [mm]2\frac{2}{3}[/mm]
>
> ja, so kann ich das nachvollziehen
>
> > Nochmal zu der Vorspannkraft, ich glaube mein Problem ist
> > dass ich gar nicht verstehe was das ist.
> > Für mich hört sich das jetzt so an mal bildhaft
> > gesprochen. Ich stelle eine Feder her und spanne sie vor
> > sagen wir mal mit 10N. Dann nehme ich diese Feder und
> > belaste sie von 0 an immer mehr bis 10N und nichts
> > passiert?
>
> Genau so sollen die Dinger gemacht sein. Darum ist in der
> Zeichnung obern noch etwas auf den Federn, sozusagen das
> Gehäuse, in dem sie eingeklemmt sind.
>
> Als Beispiel gibt es die beim Auto. Wenn Du die versuchst
> abzuschrauben, ohne sie mit einem Werkzeug zu
> sammenzuhalten, dann fliegt Dir der Kram fürchterlich um
> die Ohren.
jetzt würde mich aber mal interessieren, woher ein Mathelehrer sowas weiß ![[kopfkratz3]](/images/smileys/kopfkratz3.gif "[kopfkratz3]")
Viele Grüße
Smarty
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 21:40 Mi 16.09.2009 | | Autor: | chrisno |
Kurzform: weil ich auch Physiklehrer bin. Das gibt es aber nicht zum anklicken.
|
|
|
|
