MINI² - Die ComMINIty

Der Jens schrieb:Die Formel unter 8.38 steht im Widerspruch zu der unter 8.33 wo der Drahtdurchmesser zur 3. Potenz proportional gesetzt wird (3. Wurzel)
Wenn Du mal in der allgemeinen Formelsammlung nach dem Widerstandsmoment verschiedener Querschnitte schaust, dann wirst Du ebenfalls die 3. Potenz für den Durchmesser eines runden Querschnittes finden.
Darum halte ich die Formel unter 8.38 für falsch. Nicht nur bezüglich des Drahtdurchmessers, sondern auch bezüglich des Windungsdurchmessers D. Der dürfte im Nenner nämlich nur in der 2. Potenz stehen und nicht in der 3.

Richtig wäre die Formel allerdings wenn man D proportional zu d setzt, was aber nicht wirklich sinnvoll ist.

Wir betrachten hier jedoch den Sonderfall daß D konstant ist.

Wie auch immer: der erhebliche Unterschied zwischen der "S" Feder und der normalen macht keinen Sinn.

Das Gutachten beinhaltet beide Federn, rechtlich sollte das also kein Problem sein. Und die Höhe kann man ja über das Gewinde anpassen.
Interessanterweise sind auch beide Federn für die gleiche Vorderachslast zugelassen, was ebenfalls nicht wirklich Sinn macht.

Noch ein zitat:
http://books.google.de/books?id=evj3_gcv...#PPA176,M1

ne Schraubenfeder ist ja ne aufgewickelte Torsionsfeder und die Torsionssteifigkeit beim Volldraht geht mit der 4. Potenz.

Rechne einfach mal bei 838 die Einheiten nach, es bleibt Kraft / Weg übrig.



Ist aber nicht so wichtig, zu steif ist zu steif, egal welche Potenz.

Die Anpassbarkeit der Höhe über das Gewinde hat leider eine Grenze im Einstellbereich des Gewindes. Bei mir hieß das mit "Cooper"-Feder: Gewinde ganz oben, Tiefeneinstellung am unteren Ende zulässiger Bereich (325mm Kotflügelmaß). Mag nicht jeder so tief.
Gruß
Peter

rotweis schrieb:Noch ein zitat:
http://books.google.de/books?id=evj3_gcv...#PPA176,M1

ne Schraubenfeder ist ja ne aufgewickelte Torsionsfeder und die Torsionssteifigkeit beim Volldraht geht mit der 4. Potenz.

Rechne einfach mal bei 838 die Einheiten nach, es bleibt Kraft / Weg übrig.

Meiner Meinung nach wird der Draht bei einer Schraubenfeder auf Biegung belastet und nicht auf Torsion. Und da gilt das Widerstandsmoment, welches auch gemäß Deines Zitats mit der 3. Potenz steigt.
Eine Schraubenfeder wird an ihren Enden über den Windungsdurchmesser gehalten und nicht mit einer Klemmzange an ihrem Federdraht. Insofern ist die Einleitung einer Torsionskraft auch gar nicht möglich.

Daß die Einheiten in der Formel 8.38 stimmen liegt daran, daß der Außendurchmesser im Nenner ebenfalls eine Potenz zu hoch angesetzt ist, das kompensiert sich dann.

Auf jeden Fall ein interessantes Thema. Leider haben wir das damals an der FH gar nicht so detailliert behandelt.
Ich könnte mir auch vorstellen, daß die Schraubenfeder eine Mischbelastung ist, der Draht also z.B. zu 80% auf Biegung und zu 20% auf Torsion belastet wird.

Aber laut KW hat der Drahtdurchmesser entweder keinen Einfluß auf die Federrate (Info KW an Wernersen) oder sie geht liniear in die Berechnung ein (Info an Dich).

Da sind wir auf jeden Fall schon deutlich weiter ...

Der Jens schrieb:Meiner Meinung nach wird der Draht bei einer Schraubenfeder auf Biegung belastet und nicht auf Torsion. Und da gilt das Widerstandsmoment, welches auch gemäß Deines Zitats mit der 3. Potenz steigt.
Eine Schraubenfeder wird an ihren Enden über den Windungsdurchmesser gehalten und nicht mit einer Klemmzange an ihrem Federdraht. Insofern ist die Einleitung einer Torsionskraft auch gar nicht möglich.

Daß die Einheiten in der Formel 8.38 stimmen liegt daran, daß der Außendurchmesser im Nenner ebenfalls eine Potenz zu hoch angesetzt ist, das kompensiert sich dann.

Auf jeden Fall ein interessantes Thema. Leider haben wir das damals an der FH gar nicht so detailliert behandelt.
Ich könnte mir auch vorstellen, daß die Schraubenfeder eine Mischbelastung ist, der Draht also z.B. zu 80% auf Biegung und zu 20% auf Torsion belastet wird.

Aber laut KW hat der Drahtdurchmesser entweder keinen Einfluß auf die Federrate (Info KW an Wernersen) oder sie geht liniear in die Berechnung ein (Info an Dich).

Da sind wir auf jeden Fall schon deutlich weiter ...

Ich kenne keine Fachliteratur, wo die Federrate mit der 3. Potenz berechet wird. Die 4. ist schon richtig (Tabellenbuch Mascheninenbau, Dubbel,...). Torsionsbelastung ist hier der Fall. Wir haben das Thema schon genauer beleuchtet (FHTE Esslingen)
Die Zugfestigkeit spielt keine Rolle. Das Schubmodul für Federstahl ist mit 84000 N/mm² immer gleich (wir bewegen uns hier im elastischen Bereich).
Die einzige Möglichkeit, wie ich die Federrate bei gleichem Drahtdurchmesser, Wickeldurchmesser und Windungszahl beeinflussen kann, ist, dass ich die Wickelabstände so ungleichmäßig mache, dass nach einem bestimmten Einfederweg eine oder einige Windungen auf Block gehen. Somit federn diese Bereich nicht mehr und die Federrate geht nach oben (progressiv) Dies wird oft bei Tieferlegungsfedern gemacht, da man aufgrund der Verwendung mit Seriendämpfern genug Ausfederweg braucht.
Für eine Feder, die auf einen speziellen Stoßdämpfer abgestimmt ist, ist so etwas aber unüblich, aber denkbar.
Somit denke ich, dass ein Teil des dickeren Drahtes durch weniger Blockbildung ausgeglichen wird, aber nicht alles.
Um das vergleichen zu können, hilft aber nur ein Blick in die Federkennlinien.
Im übrigen Eibach, die die Federn für KW liefern, bieten ein mit der KW V1 baugleiches Fahrwerk an, allerdings nur mit der dünneren Feder.

rotweis schrieb:Die Anpassbarkeit der Höhe über das Gewinde hat leider eine Grenze im Einstellbereich des Gewindes. Bei mir hieß das mit "Cooper"-Feder: Gewinde ganz oben, Tiefeneinstellung am unteren Ende zulässiger Bereich (325mm Kotflügelmaß). Mag nicht jeder so tief.
Gruß
Peter

Hallo Peter, hast Du viele Sonderausstattungen drin?

Wie war der Komfortunterschied zwischen den beiden Federn?
Hast Du die dünnen noch?

Herr Wernersen schrieb:Die einzige Möglichkeit, wie ich die Federrate bei gleichem Drahtdurchmesser, Wickeldurchmesser und Windungszahl beeinflussen kann, ist, dass ich die Wickelabstände so ungleichmäßig mache, dass nach einem bestimmten Einfederweg eine oder einige Windungen auf Block gehen. Somit federn diese Bereich nicht mehr und die Federrate geht nach oben (progressiv) Dies wird oft bei Tieferlegungsfedern gemacht, da man aufgrund der Verwendung mit Seriendämpfern genug Ausfederweg braucht.
Für eine Feder, die auf einen speziellen Stoßdämpfer abgestimmt ist, ist so etwas aber unüblich, aber denkbar.
Somit denke ich, dass ein Teil des dickeren Drahtes durch weniger Blockbildung ausgeglichen wird, aber nicht alles.

Das Bild auf der KW Homepage zeigt eine gleichmäßig gewickelte Feder, also ohne die von Dir angesprochene Progression durch vorzeitiges auf Block gehen einzelner Windungen. Ok, könnte das Bild der harten Feder sein.

Der große Höhenunterschied der sich durch die beiden Federn ergibt spricht aber dafür, daß der unterschiedliche Drahtdurchmesser in vollem Umfang in die Federrate eingeht.

Herr Wernersen schrieb:Hallo Peter, hast Du viele Sonderausstattungen drin?

Sparausstattung, auch keine Klima (siehe Garage). Mein Traum wäre ne Elise mit genug Kofferraum fürn Fahrrad .

Zitat:Wie war der Komfortunterschied zwischen den beiden Federn?
Hast Du die dünnen noch?

Mit den weichen Federn, die zuerst drin waren, hatte ich ein sehr straffes Set-up (Zugstufe 3 / 2), war inakzeptabel vom Komfort. Mit Zug 6 / 4,5 und den dicken Federn ists deutlich komfortabler. Einen isolierten Einfluß der Federn kann ich dir nicht geben, Dämpfereinstellung und Federn wurden gleichzeitig gewechselt (Federwechsel hat mich nix gekostet. naja, die Zeit eben).

Federn gingen im Tausch zurück. Sprich mal mit deinem Händler, der dir das Fahrwerk verkauft hat, oder mit KW, ob du tauschen kannst. KW ist da scheint's ziemlich kulant (müssen sie wohl auch sein ).

Gruß
Peter

.
Das Thema Torsion oder Biegebelastung hat mir keine Ruhe gelassen und ich habe mich mal bei einem Bekannten erkundigt der es wissen müßte (Doktor der Physik).
Es gibt zu dem Thema auch eine nette mathematische Herleitung: Klick

Vorab:
Bei realen Schraubenfedern liegt eine Mischbelastung aus Torsions – und Biegebelastung vor.

Dabei gibt es einen Grenzfall: wenn die Steigung der Feder gleich Null ist, dann gibt es keine Torsionsbelastung, sondern nur eine Biegebelastung. Solche Spiralfedern werden z.B. in Uhren verwendet aber meines Wissens nicht in Autos oder Motorrädern.

Mit zunehmender Steigung wächst dann der Anteil der Torsionsbelastung.
Einen sinnvollen Grenzfall in der anderen Richtung gibt es nicht, der Grenzfall wäre eine zu einem langen Draht aufgezogene (also zerstörte) Schraubenfeder, deren Draht auf Zug belastet wird.

Aber es gibt einen anderen markanten Punkt:
Wenn die Steigung der Feder gleich dem halben Windungsdurchmesser ist, dann liegen Torsions – und Biegebelastung zu gleichen Teilen, also je 50% vor.
Eine Steigung von ½ D ist auch ein gängiger Wert für Schraubenfedern in Autos, zumindest für die federnden Windungen, und um die geht es ja.
(Nichtfedernde Windungen haben eine deutlich geringere Steigung)

Da der Drahtdurchmesser mit der 4. Potenz in die Torsionssteifigkeit eingeht und mit der 3. Potenz in die Biegesteifigkeit, liegt es nahe für Schraubenfedern die 3,5te Potenz für den Drahtdurchmesser anzuziehen.
Jedenfalls werde ich das zukünftig so handhaben.


In unserem Fall bedeutet das, daß eine Feder mit 12,8er Draht gegenüber einer mit 11,5er Draht um 45% härter ist. (Bei ansonsten identischen Daten)
.

Der Jens schrieb:.
und mit der 3. Potenz in die Biegesteifigkeit

Sorry, wenn ich jetzt aus der Haut fahre.

Ich weiß nicht, was du an der dritten Potenz gefressen hast (vielleicht gerade das zweite Viagra intus?). Wenn du selbst keinen Plan von TM hast, nimm dein altes Vorlesungsscript, nen Dubbel, Gieck etc. und lies nach. Wenn Bücher oder Papier für dich Old School sind, dann was zeitgenössiges als Lebenshilfe:

http://de.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%A4che...eitsmoment

Ich hoffe, du entwickelst keine sicherheitsrelevanten Bauteile, wenn doch, sag mir bitte was, damit ich mich darauf einstelle.

Das war jetzt aber mein letzter Kommentar zum OT Potenz. Was die "S"-Federn betrifft, sind wir uns ja immerhin qualitativ einig.

Gruß
Peter

rotweis schrieb:Sparausstattung, auch keine Klima (siehe Garage). Mein Traum wäre ne Elise mit genug Kofferraum fürn Fahrrad .

Mit den weichen Federn, die zuerst drin waren, hatte ich ein sehr straffes Set-up (Zugstufe 3 / 2), war inakzeptabel vom Komfort. Mit Zug 6 / 4,5 und den dicken Federn ists deutlich komfortabler. Einen isolierten Einfluß der Federn kann ich dir nicht geben, Dämpfereinstellung und Federn wurden gleichzeitig gewechselt (Federwechsel hat mich nix gekostet. naja, die Zeit eben).

Federn gingen im Tausch zurück. Sprich mal mit deinem Händler, der dir das Fahrwerk verkauft hat, oder mit KW, ob du tauschen kannst. KW ist da scheint's ziemlich kulant (müssen sie wohl auch sein ).

Gruß
Peter

Hallo Peter, ich habe KW heute nochmal gelöchert und nach der Federrate gefragt. Da die VA-Feder sehr progressiv ist, konnten sie mir nur Ca.-Angaben im Bereich des normalen Fahrbereichs machen. Die 2027 (Dicke) liegt zwischen 40-45 N/mm, die 2007, die auch bei allen Gen.1 verbaut ist, liegt nur bei 35 N/mm. Das bedeutet, dass die 2027 ca. 20% steifer ist.
Das Problem ist nur, dass das Auto mit der 2007 um 20 mm tiefer kommt (laut KW), nach Deiner Aussage sogar 30 mm. Mit 20 mm könnte ich noch leben: 10 mm kann ich noch hochschrauben, 3 mm das Federbein weiter aus der Klemmverbindung zum Achsschenkel ziehen, ergibt 7 mm effektive Tieferlegung. Wäre ich genau bei 325 mm Kotflügelkante, hoffe nur die Antriebswellen machen das auch mit.
Wenn allerdings Deine angegebenen 30 mm stimmen, habe ich ein Problem.
Im Übrigen. Die Federrate hinten wurde mit 40 N/mm linear angegeben.
Zum Vergleich H&R gibt für seinen Federnsatz vorn 37,5 N/mm und hinten 39,5 N/mm an.
Somit kann ich jetzt nachvollziehen, dass die meisten mit dem KW V2 (2007-Feder) mit dem Komfort keine Probleme haben.
Wahrscheinlich probiere ich mal die 2007. KW verlangt 62 € pro Stück.

Gruß Mark

Kann man eventuell zwischen Federteller und Kontermutter oder oberhalb des Federtellers noch etwas zwischenlegen um so Höhe zu gewinnen ?

Ist das Gewinde wirklich physikalisch am Ende oder werden nur die Werte laut Gutachten überschritten ?