Dämpfung Schwingung Feder?
Federn und Stoßdämpfer eines kleinen LKWs werden so berechnet, dass sich die Karosserie bei voller Zuladung (Masse m) um eine vorgegebene Strecke s senkt und dass die Räder (Radmasse m_R) bei Stößen im aperiodischen Grenzfall schwingen.
Es soll vorausgesetzt werden, dass alle vier Räder gleich belastet sind und jedes Rad einzeln gefedert und gedämpft ist.
Wie groß müssen die Federkonstante k einer Feder und die Reibungskonstante r eines Stoßdämpfers sein?
m = 1,8 t
m_R = 40 kg
s = 100 mm
1 Antwort
Hallo mira420516,
die Federkonstante lässt sich leicht ausrechnen, denn die Kraft muss ¼ der Gewichtskraft m·g der Zuladung betragen:
(1) k·s = ¼·m·g
Bei Stößen wirkt die Kraft über die Räder, ähnlich als wenn diese aufgehängt wären. Ungedämft wäre die Kreisfrequenz
(2) ω₀ = √(k/m_R).
Wenn ich die Reibungskonstante richtig verstehe, muss die Dämpfungskonstante
(3) δ = r/2m_R
genauso groß sein wie ω₀, um die Bedingung für den aperiodischen Grenzfall zu erfüllen.