webshop.tevema.com scoort een 4,6 / 5 op basis van 11 beoordelingen

Blog - Krachten op torsieveer poken berekenen?

De kracht die op een torsieveer pook zit noemen we een Moment. Een moment is afhankelijk van twee factoren, de lengte van de pook en het gewicht wat op de veer rust. Met o.a. het moment rekenen we de torsieveerconstante uit.

Hoe werkt de pook van een torsieveer?

De pook van een torsieveer is een hefboom. Zodoende levert de pook een hefboom effect. Het hefboom effect zegt eigenlijk; Hoe langer de pook, hoe minder kracht er voor nodig is om de torsieveer te laten draaien. Het hefboom effect heeft toepassing op de kracht die op de torsieveer wordt geplaatst.

We hebben een object van 9,8 Newton aan eindkracht. Bevestigd op een pook van 10 mm. Dan is de kracht 9,8 * 10 = 98 Newton.  

De totale kracht, is vermenigvuldigd met de factor van de pook. Hier tegenover staat de veerconstante maal het aantal graden draai. Het meest ideaal is dat deze twee gelijk aan elkaar zijn. De formule hiervoor (met dank aan Archimedes):(kracht × arm)links = (kracht × arm)Rechts

Er is bekend welke kracht er benodigd is. Welke kracht hier tegenover staat moet dan nog worden berekend. Dit is de kracht in de veer, maal het aantal graden wat de veer moet draaien. Dit is uiteindelijk de veerconstante. De pook samen met de gewenste Newton, bepaald dus hoeveel kracht er in de torsieveer moet zitten.

De poken van standaard torsieveren aanpassen, heeft dus een significante invloed benodigde veerconstante.

Positie van de pook

Rekenen met poken op torsieveren

Als voorbeeld de TS103020L. De veerconstante is 95.86 C (N mm/°). De maximale verdraaiing is 70 graden. Dit maakt dat de maximale aantal Newton 6.710,2 moment is (70 * 95.86). Deze torsieveer heeft een pook van 90 mm. Op het Maximale moment, met deze pook, is de maximale Newton die op het einde van de pook zit, 74,55 Newton is( 6.710 / 90 ). Dus op deze pook een druk van 7,6 kilogram.

De pook gaan we nu veranderen. In situatie één, verkleinen we de pook. In situatie twee vergroten we de pook. De veer levert in beide gevallen maximaal, veerconstante 95.86 * 70 graden verdraaiing. De verandering in de pook, veranderd de veerconstante niet. 

De berekening van een kleinere pook, is ook van toepassing tot de kracht, op een kleinere positie van de pook zetten.

Wat gebeurt er als ik een kortere pook op de torsieveer bevestig?

Situatie met een kleinere pook. Bij een verandering van een pook, naar 50 millimeter in plaats van 90 mm (-40 mm). Is het object van eerst 7,6 KG, dus 74,55 Newton geeft nu een maximaal moment van: 74,55 * 50 = 3.727,89 Newton. Als we deze weer delen door de veerconstante, 95,86 C (N mm/°). Krijgen we het resultaat van 38,89 graden verdraaiing.

Dus kort samengevat: Een pook 40 mm korter maken, zorgt er bij deze veer voor dat afgerond, 31 graden minder ver draait.

Wat gebeurt er als ik een langere pook op de torsieveer bevestig?

Situatie met een grotere pook. Bij de verandering van een pook, naar 120 mm in plaats van 90 mm (+30 mm). Is het object nog steeds 7,6 KG (74,55 N) het maximale moment van: 8.946. Als we delen door de veerconstante, zouden we deze veer 93,32 graden moeten verdraaien.

Alleen heeft deze veer een maximale verdraaiing van 70 graden. Dus zal er met deze pook er voor zorgen dat de veer breekt of doorbuigt. Als de veer 70 graden kan blijven draaien, zal de veerconstante, van de veer aangepast moeten worden. Dan delen we het maximale moment (8946), delen door het graden verdraaiing (70). Dan zou de veerconstante van 127,8 C (N mm/°).

Dus kort samengevat: Een pook op deze veer met 30 mm langer maken, zorgt er voor dat de veerconstante met 31,94 C (N mm/°) moet worden verhoogt.

De berekeningen.

Om het compleet te maken, staan hieronder de berekeningen te volgen. Met de zij notitie dat we niet aanraden om een veer op het maximale moment te gebruiken, vanwege een kortere levensduur.

Standaard berekening:

Arm lengte * kracht object (N) = Graden verdraaiing * veerconstante (N mm/°)

Kortere arm verandering:

Arm nieuwe lengte * kracht object (N) =< Graden verdraaiing * veerconstante (N mm/°)

Als:

(Arm Lengte Nieuw – Arm lengte oud) * Kracht object (N) ≠ Graden verdraaiing (max) * veerconstante (N mm/°)

Dan:((Arm Lengte Nieuw – Arm lengte oud) * Kracht object (N)) / veerconstante = Aantal graden draai.

Langere arm verandering:

Arm nieuwe lengte * kracht object (N) = Graden verdraaiing * veerconstante (N mm/°)

Als:

(Arm Lengte Nieuw – Arm lengte oud) * Kracht object (N) ≠ Graden verdraaiing (max) * veerconstante (N mm/°)

Dan:((Arm Lengte Nieuw – Arm lengte oud) * Kracht object (N)) / Graden verdraaiing (max) = Benodigde nieuwe veerconstante. 

Torsieveren bestellen Torsieveer op maat

Geplaatst op 21 januari 2022