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Bauelemente der Landfahrzeuge
Federn 36
DruckfederSpannung: Verformung:F F • h σ = —— s = ———— A E • AF F • h σ = —— s = ————— b • l E • b • ldaraus:E • b • l c = ————— h
rechteckige Druckfederfür runde Zug-/Druckfeder andere Fläche einsetzenSchubfederSpannung: Verformung:F τ τ = ——
= —— A GF τ ...

Description

Prof. Dipl.-Ing. Heinz Peter Güthe Bauelemente der Landfahrzeuge

Federn

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

Druckfeder Spannung:

Verformung:

F σ = —— A

F•h s = ———— E•A

F σ = —— b•l

F•h s = ————— E•b•l daraus: E•b•l c = ————— h

 rechteckige Druckfeder für runde Zug-/Druckfeder andere Fläche einsetzen

Schubfeder Spannung:

Verformung:

F τ = —— A

τ  = —— G

F τ = ——— b•l

s=•h τ s = —— • h G F•h s = ————— b•l•G daraus: b•l•G c = ————— h

Prof. Dipl.-Ing. Heinz Peter Güthe Bauelemente der Landfahrzeuge

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

Schub-Hülsenfeder

Spannung:

Verformung:

F τ = —— A

innen und außen unterschiedliche Spannungen

Kraft gleich, kleinere Fläche innen

F D s = ——————— • ln — 2•π•h•G d

A=π•d•h

daraus:

F τ = —————— π•d•h

2•π•h•G c = ———————— ln D/d

Luftfeder

F = A • (p0 - pa ) p • Vκ = konst. κ = Adiabatenexponent κ = 1,4 Adiabate Zustandsänderung = schnelle Zustandsänderung ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung

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Federn

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

Federkonstante einer Luftfeder κ • p 0 • A2 c = ————— V0

bei kleinen Schwingungen um die durch p0 und V 0 sich ergebende Mittellage

κ

p • V = konst. dF c = —— ds dF = A • dp dV dV = A • ds  ds = —— A 2 A • dp c = ———— dV dp 1 κ p • V = konst.  —— = κ • p • —— dV V κ •p •A2 c = ————— V F mit p = —— A 2

κ•F•A c = ————— V•A

κ•F•A c = ————— V  Federkonstante ändert sich mit der Belastung F

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Federn



Eigenfrequenz eines Fahrzeugaufbaus

1 n = • e 2π

c m

κ•F•A c = ————— V F=m•g

κ•m•g•A c = —————— V 1 κ •m•g •A • n = e 2π m•V

κ• g• A 1 n = • e 2π V  Eigenfrequenz ist unabhängig von der Masse  Eigenfrequenz ändert sich bei Beladung nicht! Luftfeder Vorteil:

• • • •

Eigenfrequenz ändert sich bei Beladung nicht Federung ist weicher  geringere Beschleunigung bei Stößen geringere Radlastschwankung  Schonung des Ladeguts und der Straße Niveauregulierung leicht möglich

•

bei Lkw: o Höhenverstellung der Ladefläche o Umsetzen von Wechselaufbauten o Anheben von Achsen bei geringer Beladung

•

bei Omnibussen: o gleichbleibende Höhe des Einstiegs

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