mal wieder Blattfedern

Maschinist

Mahlzeit die Herren!

Nun bin ich wieder aus meiner Studierstube hervorgekrochen und möchte an meiner 260 mm Diesel-Motorlokomotive weiterbauen. Der Rahmen wird anfang kommender Woche zusammengeschweißt und auch die Ballastpuffer sind im entstehen.

Wo ich aber noch nicht weiterkomme ist die Frage der Federung. Fest steht nach überschläglichen Masseberechnungen die Verwendung von Blattfedern.
Die Dienstmasse wird demnach rund 460 kg bebtragen.

Tja nun bin ich bei den Berechnungen angekommen, die logischerweise nur überschläglich erfolgen können, da ich auch die Masse nicht exakt bestimmen kann.

Meine Literaturrecherche lieferte nur ein dürftiges Ergebnis, deshalb wende ich mich jetz an euch.
Die Materialfrage ist auch soweit geklärt, zum Einsatz soll ungehärteter Federstahl kommen, denn ich nach der bearbeitung selbst härten werde.
Nun interessiert mich vorallem die Dimensionierung, daß heiß die Dicke und der Einfluß der kurzen Lagen in der Berechnung.

mit grübelndem Gruß Sven

Volker Schulze

Hallo Sven,
schau mal unter http://www.hexagon.de nach. Dort gibt es jede Menge Berechnungsprogramme als Demos. Für dich dürfte "FED10 Berechnung von Blattfedern" von interesse sein. Ist auch mit 656kb nicht so groß für einen Download.
Volker

Eberhard

Hallo Volker,
glaube nicht, daß ich das verstehe, was dieses Programm da macht. Kann jemand das mal testen und die Ergebnisse bewerten?

Gruß, Eberhard

Maschinist

Mahlzeit Volker!

Nach deinem Hinweis habe ich das Programm runtergeladen und ausprobiert.
Da es sih um eine Demoversion handelt, ist es aber nur eingeschränkt verwendbar. Wesentlich hierbei ist die Blechstärke von 1 mm, die nicht verändert werden kann.
Ansonsten ist das Programm ausgesprochen bedienerfreundlich und hilfreich, berechnet nach Eingabe von Belastungen in Form von Einzelkräften, Streckenlasten und Biegemomenten, sowie der Werkstoffauswahl per Tabelle und den Maßangaben der Lastangriffspunkte, die Blattfeder. Ergebnisse sind Tabellen, Diagramme und dxf-Zeichnungen.

Für meine Zwecke ist es aber weniger von Nutzen, da ich mit stärkeren Federlagen (berechnet werden im Programm nur einzelne Lagen), sowie geschichteten Blattfedern arbeiten werde.

Insofern ist die Frage nach einer Berechnung weiterhin offen. Lediglich das 1952 erschienene Buch Konstruktion und Berechnung einer Dampflokomotive von Ob.-Ing Eckhardt gibt eine überschlägliche Berechnung an, die aber für meine Belange reichen dürfte.

Für weitere Hinweise wäre ich ausgesprochen dankbar.

Mit gefedertem Gruß

Sven

Volker Schulze

Hallo Sven,
weißt du, was das Programm kostet, und ob es eventuell in der Vollversion auch Federpakete berechnen kann?
Volker

Maschinist

Mahlzeit Volker!

Laut Hexagon-Preisliste kostet die Vollversion 500 Euronen, einen Hinweis auf die Möglichkeit dait auch Federpakete zu berechnen habe ich nicht finden können.

Gruß Sven

Stephan_A

Berechnungsformeln und -Software:
http://www.durovis.ch/html_d/produkte/federn_d.html
Hab aber nicht genauer reingeschaut.
Wer es benutzt, bitte hier ne Rückmeldung schreiben, damit alle wissen ob es was bringt.

Ansonsten weise ich mal wieder auf den Dubbel Interaktiv für 30 Euro hin, wo sowas sicher auch drin enthalten ist:
https://www.dampfbahner.net/wbb2/thread.php?threadid=405&sid=

Aber scheinbar haben hier alle ne riesige Panik vor wissenschaftlich orientierten Hilfsmitteln - und zahlen lieber das Zehnfache für ein Hundertstel der Funktionen bei nicht-wissenschaftlich orientierten Hilfsmitteln...

Außerdem: Ich hatte doch im alten Forum was über Modellumrechnung von Blattfedern geschrieben, aber find das hier nicht mehr... huhuuu Panki?? - Jedenfalls meine ich mich zu erinnern, daß für eine maßstäbliche Einfederung bei maßstäblich verkleinertem Gewicht (also im Maßstab hoch 3) bei gleicher Gesamtfederpaketdicke die Blattdicke nochmal zusätzlich um die Wurzel des Maßstabs verkleinert werden müßte. Bin mir aber nicht mehr 100% sicher.
Dabei ist natürlich die Schwingungsfrequenz bei Federbewegungen dann höher als im Original.

Grüße
Stephan

Stephan_A

Jetzt hatte ich doch noch ne Seite mit Blattfederberechnung.
Für "richtige" Blattfedern, also mit konischen Enden, kann die Abbildung in Form der Dreiecksfeder genommen werden, also alle Blätter längs aufgeschnitten und nebeneinander gelegt, so daß sich ein Trapez ergibt. Das längste Blatt stimmt da zwar nicht ganz wegen seinem geraden bzw. aufgerollten Ende, aber das macht nicht viel aus.
Man sollte halt beachten, daß die Kraft an einem Federende (die in der Abbildung zugrundegelegt wird) halb so groß ist wie die Kraft, die in der Federmitte angreift, die im wesentlichen der Radlast der Lok entspricht.
Die Trapezform (bzw. abgestufte Blattlängen) wird ja deshalb benutzt, damit über die gesamte Länge gleiche Biegespannungen auftreten und das Material höchstmöglich ausgenutzt wird. Bei der Dreiecksfeder ist das Biegemoment ja proportional zum Abstand der betrachteten Stelle von der Spitze, und die Breite dann auch, damit sind die Biegespannungen über die ganze Länge gleich, also das Material über die ganze Länge gleich gut ausgenutzt.
Die Aufteilung in einzelne Blätter wird ja nur wegen dem Platzbedarf gemacht, und bringt noch durch die Reibung zwischen den Blättern einen gewissen Dämpfungseffekt.

Hoffentlich reicht das jetzt zum Verwerten?

Ich denk mal, das hab ich aus dem Dubbel kopiert.

Grüße
Stephan