Schraubenfedern von NTL: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 7. Oktober 2021, 17:03 Uhr

Eine Feder ist ein in der Regel metallisches technisches Bauteil, das sich im praktischen Gebrauch ausreichend elastisch verformen lässt. Die am meisten verwendete Feder ist die Schraubenfeder, ein in Schraubenform gewickelter Draht. Im Jahr 1763 ließ sich R. Tradwell die erste Version einer Spiralfeder patentieren. Ein großer Schritt in der Geschichte der Feder, weil die Spiralfeder, anders als die bisher übliche Blattfeder, viel weniger Wartung und Pflege erfordert.

Aufbau und Funktionsweise

Aufbau

Die Schraubfeder von NTL besteht aus einem Draht von 1 mm Durchmesser. Dieser ist zu einer Spirale gebogen. An jedem Ende der Feder ist der Draht zu einer Schlaufe geformt.

Funktionsweise Die elastische Verformung von Federn ist meistens eine Biegung oder eine Torsion. Ein Biegemoment führt zu Biegespannungen, oder ein Torsionsmoment führt zu Torsionsspannungen. Folglich sind Federn primär entweder Biegefedern oder Torsionsfedern. Die anderen Verformungen sind dabei die Dehnung (oder Stauchung) unter Normalkraft (Zugkraft (oder Druckkraft)), die zu Zugspannung (oder Druckspannung) führt und die Scherung unter Querkraft, die zu Scherspannung führt. Diese zwei Verformungen treten immer gleichzeitig, aber in untergeordnetem Maße auf. Die Biegung ist keine eigenständige Verformung, sondern einerseits eine Dehnung (im Bogen-äußeren Teil des Querschnitts) und andererseits eine Stauchung (im Bogen-inneren Teil des Querschnitts).

Bei Biegung und Torsion ist der Verformungsweg (oder -winkel), der aus der nicht durchgehend gleich starken Beanspruchung des Querschnitts resultiert (Beanspruchung im Zentrum gleich Null), relativ hoch, weshalb Biege- und Torsionsfedern bevorzugt technisch angewendet werden.

Zubehör

Gehören zu dieser Hardware zusätzliche Gegenstände? Wo befinden sich diese in der Sammlung. Füge auch dazu Bilder ein.Falls es kein Zubehör gibt kann dieser Abschnitt einfach gelöscht werden.

Datei:Flaschenzug NTL.jpg

Flaschenzug von NTL^[1]

Experimente

Hier werden, wenn vorhanden, Links zu den Experimenten eingefügt, die mit der beschriebenen Hardware umgesetzt werden können.
Andernfalls bleibt die Überschirft ohne Eintrag stehen.

Wichtige Daten

Sammlungsposition	Mechanik: 6d
Hersteller	NTL
Sonstiges	Schraubenfedern 2 N, Satz von 2 Stück (Lt)

Betriebsanweisungen

Shopseite des Herstellers

Shopseite von NTL

Fotos

slide 1
```
     Draufsicht
```
slide 2
```
     Vorne
```

Literatur

Hier sind alle verwendeten Seiten verlinkt.

↑ Shopseite zum Flaschenzug mit 4 Rollen von NTL: https://shop.ntl.de/flaschenzug-mit-4-rollen-d-100-mm.html

Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung - Nicht-kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International Lizenz.

[1] Shopseite zum Flaschenzug mit 4 Rollen von NTL: https://shop.ntl.de/flaschenzug-mit-4-rollen-d-100-mm.html

[1]

@@ Zeile 5: / Zeile 5: @@
 <div class="row">
    <div class="large-7 columns">
-Ein Flaschenzug ist eine Maschine, die den Betrag der aufzubringenden Kraft z. B. zum Bewegen von Lasten verringert. Der Flaschenzug besteht aus festen und losen Rollen und einem Seil. Als Flasche wurden die Halterung der Rollen genannt und war meist als Block aus einem Stück Hartholz (Esche, Rüster) gearbeitet. Heute nennt man die flachen Teile beiderseitig am Rand und zwischen den Rollen insgesamt Scheren. In der Seemannssprache wird der Flaschenzug als Talje bezeichnet. Der Erfinder des Flaschenzugs ist nicht bekannt (evtl. Archytas), jedoch wird die Erfindung des zusammengesetzten Flaschenzuges Archimedes zugeschrieben.
+Eine Feder ist ein in der Regel metallisches technisches Bauteil, das sich im praktischen Gebrauch ausreichend elastisch verformen lässt. Die am meisten verwendete Feder ist die Schraubenfeder, ein in Schraubenform gewickelter Draht. Im Jahr 1763 ließ sich R. Tradwell die erste Version einer Spiralfeder patentieren. Ein großer Schritt in der Geschichte der Feder, weil die Spiralfeder, anders als die bisher übliche Blattfeder, viel weniger Wartung und Pflege erfordert.
 === Aufbau und Funktionsweise ===
@@ Zeile 11: / Zeile 11: @@
 '''Aufbau'''
-Der Flaschenzug von NTL ist ein Demonstrations-Flaschenzug mit je zwei übereinander angeordneten Rollen je Flasche. Dieser besteht aus Kunststoffrollen mit Schnurrillen und einer Flasche mit einem, sowie einer Flasche mit zwei Haken. Der Rollendurchmesser beträgt 75 und 100 mm. Die Flasche hat eine Gesamtlänge L von ca. 255 mm. Die Masse pro Flasche ist 140 g.
+Die Schraubfeder von NTL besteht aus einem Draht von 1 mm Durchmesser. Dieser ist zu einer Spirale gebogen. An jedem Ende der Feder ist der Draht zu einer Schlaufe geformt.
 '''Funktionsweise'''
-[[Datei:Flaschenzug.png|200px|thumb|left|Erklärung des Flaschenzugs]]
+Die elastische Verformung von Federn ist meistens eine Biegung oder eine Torsion. Ein Biegemoment führt zu Biegespannungen, oder ein Torsionsmoment führt zu Torsionsspannungen. Folglich sind Federn primär entweder Biegefedern oder Torsionsfedern. Die anderen Verformungen sind dabei die Dehnung (oder Stauchung) unter Normalkraft (Zugkraft (oder Druckkraft)), die zu Zugspannung (oder Druckspannung) führt und die Scherung unter Querkraft, die zu Scherspannung führt. Diese zwei Verformungen treten immer gleichzeitig, aber in untergeordnetem Maße auf. Die Biegung ist keine eigenständige Verformung, sondern einerseits eine Dehnung (im Bogen-äußeren Teil des Querschnitts) und andererseits eine Stauchung (im Bogen-inneren Teil des Querschnitts).
-Ein Flaschenzug besteht aus mindestens einer losen Rolle sowie einem Seil. Das Funktionsprinzip ist in dem Bild links (Erklärung des Flaschenzugs) dargestellt. In A wird ein Gewicht mit der Masse m hochgezogen, wobei die obere Rolle nur die Kraft umlenkt und somit das Gewicht um genau die Strecke angehoben wird, die das Seil gezogen wird (blaue Markierung und blauer Pfeil). In B ist ein einfacher Flaschenzug dargestellt, bei dem das Seil am oberen Balken befestigt ist und das Gewicht an einer Rolle in der Seilschlaufe hängt. Wird hier das Seil um die gleiche Länge wie in A gezogen, so hebt sich das Gewicht nur um die Hälfte an. Die Seilteile links vom Seilabschnitt, an dem gezogen wird, müssen nämlich insgesamt um die Zugstrecke kürzer werden, die sich jedoch auf zwei Seilabschnitte verteilt. Die benötigte Kraft wird folglich halbiert, während das Seil doppelt so lange wie in A gezogen werden muss, um das Gewicht auf eine bestimmte Höhe anzuheben. In C ist ein Aufbau gezeigt, bei dem das Gewicht auf vier Seilabschnitte verteilt wird und folglich nur ein Viertel der Kraft benötigt wird. Die dargestellte Bauweise ist nicht platzsparend und die Rollen könnten zusammengeschoben werden (D). Eine sehr kompakte Bauweise (E) ergibt sich, wenn man die Rollen noch weiter zusammenschiebt und somit die oberen und unteren Rollen jeweils auf einer Achse liegen. Verdreht man die oberen Rollen, so ergibt sich dann die übliche Bauform (F).
+Bei Biegung und Torsion ist der Verformungsweg (oder -winkel), der aus der nicht durchgehend gleich starken Beanspruchung des Querschnitts resultiert (Beanspruchung im Zentrum gleich Null), relativ hoch, weshalb Biege- und Torsionsfedern bevorzugt technisch angewendet werden.
 === Zubehör ===

HW