Berechnung der Federstärke

[Feckless]

Da ich mir dieses nächstes Jahr die Springer vorknüpfen möchte, habe ich mir Gedanken um das Ausrechnen der Federstärke gemacht.

Ich hab mir mal folgende Federmessstation zusammenbebastelt

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Ich hoffe es ist klar was hier passiert. Die Feder wird auf einen Stab gesteckt. Dieser wird durch eine Öffnung gefädelt. Eine Klammer wird dann unten drangesteckt und ist dann mein Zeiger bzw. meine Tara Funktion. Hänge ich jetzt ein Gewicht daran, kann ich die Federstauchung messen (Abstand der Klammer zum Brett). Auf den Bild ist noch Version 1. Ich habe das Stück Holz später durch einen Nagel ersetzt und an der Klammer ein Stück Holz befestigt, damit ich einen besseren Zeiger habe.

Ich hatte noch ein altes Hantelset mit krummen Gewichten und habe mal durchgetestet, ob das Proportional ist.

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Berechnet wurde hier die Federkonstante, was dem Gewicht umgerechnet in N geteilt durch den Federweg in mm entspricht. Ich kann nicht so genau messen (+/- 1 mm) aber ich denke, dass passt soweit. Ich hab dann für meine Tests die 2,2 Kilo als Referenzgröße genommen. Zum einen sollte das Gewicht die Stock-Federn nicht überlasten, zum anderen sollte man den Abstand gut ablesen können. Ich hatte einfach ein gutes Gefühl mit 2,2 kg. Da das Gewicht auch immer gleich bleibt, erspare ich mir das rumgeteste mit Kofferwaage oder ähnlichem, und muss nur den Abstand in mm rechnen.

Ich habe mal eine Tabelle erstellt und Stock Alpha Trooper Feder mit Worker Alpha Trooper Feder verglichen:

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Wo ich gerade dabei war habe ich auch gleich noch einige andere Daten mit aufgenommen, um später Federn besser Vergleichen zu können.

Jetzt kommt ihr ins in Spiel:

- Habe ich das richtig angegangen, oder liegt hier ein Verfahrensfehler / Berechnungsfehler vor?
- Gibt es bessere Wege die Feder auszumessen? Ich habe keine Ahnung wie BP oder Worker auf die KG-Angabe bei Federn kommen. Ich denke aber so kann man Federn für einen bestimmten Blaster gut vergleichen.
- Nicht lachen, ich finde es gar nicht so einfach die Windungen zu zählen. Man zählt den Kreis oben und unten nicht mit oder? Ich hab das Gefühl, je nachdem wie man das Ding dreht, hat meine eine Windung mehr oder weniger.
- Gibt es noch andere Werte die für eine Feder interessant wären und die man relativ einfach ausmessen kann?

 

[medusa]

So kannst Du die Federkonstanten bestimmen (in N/m), der Ansatz ist also richtig. Im elastischen Bereich ist der Federweg proportional zur Kraft (sonst wär es ja keine Konstante).
Nur wenn Du bis an das Limit des Materials gehst, wird die Verformung zuerst nichtlinear und dann plastisch, d.h. die Feder ist nach dem Test "verbogen", also länger oder kürzer als vorher. Das gilt sowohl für Zug als auch Druck (jedenfalls wenn nicht vorher die Blocklänge erreicht ist, d.h. die Drahtwindungen sich berühren). Sollte man lieber nicht so weit treiben.

 

[Feckless]

Ja, ich wollte eigentlich sowas wie maximale Federstärke vermeiden, um eine Beschädigung der Feder zu vermeiden.

 

[Dominik]

Was zum Vergleich der Federstärken für einen Blaster noch wichtig wäre sind die folgenden Faktoren:

Länge bei Vorkompression L1 ( wie lang ist die Feder im eingebauten, ungespannten Zustand)
Länge komprimiert L2
Kraft bei Vorkompression F1
Kraft bei gespannter Feder F2

Zusammen mit der Blocklänge, den Außendurchmesser im komprimierten Zustand sowie dem Innendurchmesser bei Vorkompression kannst du bestimmen, welche Feder in einen Blaster passt.

 

[Feckless]

Was zum Vergleich der Federstärken für einen Blaster noch wichtig wäre sind die folgenden Faktoren:

Länge bei Vorkompression L1 ( wie lang ist die Feder im eingebauten, ungespannten Zustand)
Länge komprimiert L2
Kraft bei Vorkompression F1
Kraft bei gespannter Feder F2

Zusammen mit der Blocklänge, den Außendurchmesser im komprimierten Zustand sowie dem Innendurchmesser bei Vorkompression kannst du bestimmen, welche Feder in einen Blaster passt.

Ich fürchte das werde ich nur nicht so einfach ausmessen können. Oder denke ich hier zu kompliziert?

 

[Dominik]

Die Länge für die Vorkompression und Spannkompression sind natürlich blasterabhängig, die Vorkompression kannst du bestimmen, indem du die Feder nur einseitig einbaust und dann den Überstand misst. Den dann von der Gesamtlänge abgezogen und du hast L1.

L2 errechnest du am einfachsten, indem du von L1 den Hub abziehst. Den kannst du ohne Feder leicht am Blaster ausmessen.

Wenn du mit einem Messinstrument natürlich die Längen direkt ausmessen kannst wäre es noch besser als die oben beschriebene Kettenbemaßung.

 

[Feckless]

Hub würde ich dann am Plunger außerhalb der Tube messen oder? Länge gespannt - Länge abgeschossen.

 

[Dominik]

Zum Beispiel. Der einfachste Weg ist es die Position des Plungerrods in gespanntem und entspanntem Zustand zu markieren, entweder auf dem Teil oder auf einem Steg in der Nähe.