Arbeitete Beispiele für Federstrahlkonfigurationen
Foto mit freundlicher Genehmigung von Gordon Ashton
von Russ Elliott
Eine übliche kommerzielle Konfiguration aus federndem Strahl in LOCOS Modell verwendet wird, Trainer und Wagen ist, dass ein Strahl mit zwei einfachen Stützen und wo die Last zwischen den Trägern ist.
Der Zweck dieser Seite ist es, einige Beispiele zu geben und arbeitete Berechnungen der Federwege für diese Konfiguration.
Hierbei sollte hier verwendet für Bedeutung der Symbole auf die Ablenkung der Strahlen Artikel hergestellt werden.
Expandieren der Gleichungen für die Strahlkonfigurationen betrachteten
Center belasteter Strahl, Rundstahlfeder
Die Ablenkein Formel für eine federnde Strahlkonfiguration mit einer Mittel Last zwischen zwei einfachen Trägern beträgt δ = FL 3 # 8725; 48EI. Unter der Annahme der Verwendung eines runden Querschnitt Federdraht für den Strahl, Substituieren des Trägheitsmomentes Ausdruck I = & pgr; D 4 # 8725; 64 geeignet für einen runden Querschnitt, und F = mg, die obige Durchbiegung (wobei m der entsprechende Teil der Masse des Fahrzeugs oder Lok Auftreffen auf einem einzigen hornblock oder Achslager ist) wird:
Wo Stahl Normalgitarrensaite Draht einer angenommenen Elastizitätsmodul (E) von 205 GPa, wenn die Feder wird verwendet und reale Werte für g ersetzt wurde. E und π. Die obige Formel ergibt, zur Ablenkung δ. Drehpunkt Spannweite L und Drahtdurchmesser D in mm, und die Masse m in g:
Center belasteter Strahl mit rechteckigem Querschnitt Edelstahlfeder
Unter Verwendung der gleichen Mittellastverformungs Formel δ = FL 3 # 8725; 48EI. und Einsetzen des Trägheitsmomentes Ausdruck I = bh 3 # 8725; 12 geeignet für einen rechteckigen Querschnitt, und F = mg (wobei m der entsprechende Teil der Masse des Fahrzeugs oder Lok auftreffende auf einem einzigen hornblock oder Achslager ist), wird die Durchbiegung:
Ein Vierkantbalken, wobei b = h. ist daher stärker (= steifere) als ein äquivalenter um einen Faktor von 16 mit runden Querschnitt Draht # 8725; 3π = 1,7, das heißt 70% stärker.
Wo Edelstahl eines angenommenen Elastizitätsmodul (E) von 200 GPa, wenn die Feder wird verwendet und reale Werte für g und E ersetzt wird. Die obige Formel ergibt, zur Ablenkung δ. Drehpunkt Spannweite L und Federabmessungen b und h in mm, und die Masse m in g:
End belastetes Strahl hornblock befestigt, Rundstahlfeder
Setzt man den Trägheitsmoment Ausdruck I = & pgr; d 4 # 8725; 64 geeignet für einen runden Querschnitt, und F ‚= m'g (wobei m‘ ist die Hälfte der Masse m des Fahrzeugs oder Lok auf dem gesamten auftreffende hornblock), die obige Auslenkung wird:
Dies kann in Form von L wieder ausgedrückt werden. die Gesamtspanne und c. da z = (L - c) # 8725; 2. und m. die Masse des Fahrzeugs oder Lok auftreffende im Großen und Ganzen hornblock:
Wo Stahl Normalgitarrensaite Draht einer angenommenen Elastizitätsmodul (E) von 205 GPa, wenn die Feder wird verwendet und reale Werte für g ersetzt wurde. E und π. Die obige Formel ergibt, zur Ablenkung δ. Drehpunkt Spannweite L und Drahtdurchmesser D in mm, und die Masse m in g:
Hornblock mit einzelnem Strahl Schnittstelle an zwei Punkten, Rundstahlfeder
und Ersetzen des Trägheitsmomentes I für einen runden Querschnitt:
Setzt man reale Werte für g. E und π. am Beispiel der Stahlgitarrensaite, und die Kraft / Masse wie die auftreffende gegen die hornblock als Ganze unter:
Zwischen geladenen Strahl, Rundstahlfeder
Unter Verwendung der obigen Substitutionen, dieser Ausdruck wird, die wiederum für Rundstahlgitarrensaite:
Grafische Beispiele von Ablenkungen für verschiedene Massen und Federgrößen
Die folgenden Beispiele zeigen graphische Diagramme für gemeinsame Federgrößen der Auslenkung gegen Masse, nach verschiedenem Drehpunkt Spannweiten L.
Beachten Sie, dass m die Masse pro Rad ist. das heißt, es ist die Hälfte der Masse auf der Achse auftreffenden betroffenen und ein Viertel der Masse eines ausgeglichenen 4-Rad-Wagen usw. Federdurchmesser für Stahl in imperialen Einheiten angegeben ist, wie das ist, wie Gitarrensaiten verkauft werden.
- Band aus rostfreiem Stahl, 0,10 mm bis 0,13 mm dick (h) x 0,5 mm breit (b)
- Stahlgitarrensaite
Massenbereich Anwendung: wagon
Federmaterial: Stahl Gitarrensaite
Massenbereich Anwendung: wagon
Federmaterial: Stahl Gitarrensaite
Massenbereich Anwendung: Trainer
Konfiguration: Zentrum Last
- Stahlgitarrensaite, Last zentrale hornblock an zwei Punkten Schnittstelle 1.5mm auseinander, wie pro das Foto von Gordon Ashton Lok Federungs- Einheit oben
Massenbereich Anwendung: Lok
Federmaterial: Edelstahlband, 0,12 mm bis 0,13 mm dick (h) x 0.83mm breit (b)
Massenbereich Anwendung: wagon
Federmaterial: Stahl Gitarrensaite
Massenbereich Anwendung: wagon
Konfiguration: End belastetes Strahl, Zentral hornblock zu Balken befestigt
Span: L = 20mm
Hornblock befestigt Mitte des Strahls über eine Länge c = 2 mm
Federmaterial: Stahl Gitarrensaite
Massenbereich Anwendung: wagon
- 24 mm Spannweite, end belastetes Strahl, Zentral hornblock bis Mitte Balken befestigt über über eine Länge c = 2 mm
Federmaterial: Stahl Gitarrensaite
Massenbereich Anwendung: Wagen, Trainer
Federmaterial: Stahl Gitarrensaite
Massenbereich Anwendung: Trainer
© Russ Elliott