vääntösauvan

Tuosta pitää alkaa taas miettimään. Aika pineltä vaan tuntuu tuo vääntökulma, siis alkaako myötöraja tulla vastaan jos tuo kulma ylitetään?

kiitoksia kirjoitti:

Tuosta pitää alkaa taas miettimään. Aika pineltä vaan tuntuu tuo vääntökulma, siis alkaako myötöraja tulla vastaan jos tuo kulma ylitetään?

Ohjeella "Akselin kiertymäkulma on syytä rajoittaa arvoon 0,25°/pituusmetri." ei ole suoraa yhteyttä vääntökuormitetun akselin mekaaniseen kestävyyteen, vaan sen merkitys on käytännöllinen ja yleisessä koneenrakennuksessa vaativille rakentelle käytetty arvo. Liian suuri kiertymäkulma voi johtaa värähtelyihin, tai samalle akselille kytkettyjen voimansiirtojen epäsymmetriaan. 0,25° on radiaaneina (0,25/180)*pii = 0,00436 rad.
Mikäli rakenteen käyttö ei siitä kärsi, voidaan sallia edellämainitua arvoa 2* suurempi kulma. (0,5°/m=0,00873rad/m.

paperipää kirjoitti:

Ohjeella "Akselin kiertymäkulma on syytä rajoittaa arvoon 0,25°/pituusmetri." ei ole suoraa yhteyttä vääntökuormitetun akselin mekaaniseen kestävyyteen, vaan sen merkitys on käytännöllinen ja yleisessä koneenrakennuksessa vaativille rakentelle käytetty arvo. Liian suuri kiertymäkulma voi johtaa värähtelyihin, tai samalle akselille kytkettyjen voimansiirtojen epäsymmetriaan. 0,25° on radiaaneina (0,25/180)*pii = 0,00436 rad.
Mikäli rakenteen käyttö ei siitä kärsi, voidaan sallia edellämainitua arvoa 2* suurempi kulma. (0,5°/m=0,00873rad/m.

Lue lisää

Olen tarkoittanut vääntösauvajousta. Eihän esim. auton vääntösauvajousituksen liikkeeksi riittäisi tuo 0,5 astettakaan. Hmmm, taas lisää pähkäämistä. Siis onko myötölujuus se arvo mitä pitää käyttää kun haetaan käyttöaluuen rajoja vääntösauvajousen kiertokulman, kuormituksen/ progressiivisuuden (liene = pituus/halkaisija) ja mitoitusten välillä.?

siis vääntösauvajousi kirjoitti:

Olen tarkoittanut vääntösauvajousta. Eihän esim. auton vääntösauvajousituksen liikkeeksi riittäisi tuo 0,5 astettakaan. Hmmm, taas lisää pähkäämistä. Siis onko myötölujuus se arvo mitä pitää käyttää kun haetaan käyttöaluuen rajoja vääntösauvajousen kiertokulman, kuormituksen/ progressiivisuuden (liene = pituus/halkaisija) ja mitoitusten välillä.?

Lue lisää

Jousen progressiivisuudella tarkoitetaan jousivoiman/momentin suurempaa kuin lineaarista kasvamista jousen siirtymän/kiertymän lisääntyessä. Esimerkiksi jos vääntöjousi antaa kertymäkulmalla 5 astetta momentin 10 kNm ja kiertymäkulmalla 10 astetta momentin 30 kNm, niin jousi on melkoisen progressiivinen. Vastakkainen käyttäytyminen on tietysti degressiivistä.

Lisäksi minulle ei heti tule mieleen helppoa keinoa saada vääntöjousesta progressiivista. Ainoa mahdollisuus on toteuttaa jousen kiinnitys siten, että jousen vaikuttava pituus muuttuu joustoliikkeen aikana.

Vääntöjousissa vääntymää rajoittaa pelkästään vääntösauvaan aiheutuva jännitys, sillä nuo kulmarajat koskevat pelkästään voimansiirtoakseleita. On vielä huomattava, että jousiteräkset ovat kohtalaisen rajuja materiaaleja ja niille sallittu leikkausjännitys voi olla jopa yli 50 prosenttia aineen vetomurtolujuudesta.

siis vääntösauvajousi kirjoitti:

Olen tarkoittanut vääntösauvajousta. Eihän esim. auton vääntösauvajousituksen liikkeeksi riittäisi tuo 0,5 astettakaan. Hmmm, taas lisää pähkäämistä. Siis onko myötölujuus se arvo mitä pitää käyttää kun haetaan käyttöaluuen rajoja vääntösauvajousen kiertokulman, kuormituksen/ progressiivisuuden (liene = pituus/halkaisija) ja mitoitusten välillä.?

Lue lisää

Nyt en ymmärrä enään yhtään mitään. "Eihän esim. auton vääntösauvajousituksen liikkeksi riittäisi tuo 0,5 astettakaan." Puhumme varman aivan eri asioista.

Missä kohtaa autossa on vääntösauvajousitus? Kuormituksesta riippuva suhteellinen jousto saadaan syntymään esim. lehtijousilla, mutta eihän sitä systeemiä ainakaan henkilöautoissa enään esiinny. Lisäksi lehtijousien toiminta perustuu taivutukseeen, ei vääntöön. Kerro ihmeessä millaista rakennetta suunnittelet, niin voidaan antaa oikempaan osuvia tietoja kuin tähän mennessä. Kyllä progressiivisen vääntöjousenkin voi teräksestä rakentaa, mutta tuskin yhdestä elementistä.
Materiaalin sallittu leikkausjännitys (tau_a) on yleensä sallittu myötörajaan perustuva jännitys (sigma_a) jaettuna neliöjuuri kolmella. sigma_a on teräksen alempi myötöraja (sigma_E) jaettuna 1,5:llä.
esim. materiaalille Fe 52
-sigma_E=360 N/mm^2
-sigma_a=240 N/mm^2
-tau_a=140 N/mm^2

Näitä salittuja arvoja ei saa ylittää, mutta kuormitustapauksesta riippuen niitä kyllä joudutaan pienentämään.

paperipää kirjoitti:

Nyt en ymmärrä enään yhtään mitään. "Eihän esim. auton vääntösauvajousituksen liikkeksi riittäisi tuo 0,5 astettakaan." Puhumme varman aivan eri asioista.

Missä kohtaa autossa on vääntösauvajousitus? Kuormituksesta riippuva suhteellinen jousto saadaan syntymään esim. lehtijousilla, mutta eihän sitä systeemiä ainakaan henkilöautoissa enään esiinny. Lisäksi lehtijousien toiminta perustuu taivutukseeen, ei vääntöön. Kerro ihmeessä millaista rakennetta suunnittelet, niin voidaan antaa oikempaan osuvia tietoja kuin tähän mennessä. Kyllä progressiivisen vääntöjousenkin voi teräksestä rakentaa, mutta tuskin yhdestä elementistä.
Materiaalin sallittu leikkausjännitys (tau_a) on yleensä sallittu myötörajaan perustuva jännitys (sigma_a) jaettuna neliöjuuri kolmella. sigma_a on teräksen alempi myötöraja (sigma_E) jaettuna 1,5:llä.
esim. materiaalille Fe 52
-sigma_E=360 N/mm^2
-sigma_a=240 N/mm^2
-tau_a=140 N/mm^2

Näitä salittuja arvoja ei saa ylittää, mutta kuormitustapauksesta riippuen niitä kyllä joudutaan pienentämään.

Lue lisää

Vääntösauvajousitus autotekniikassa on sangen yleinen rakenne, varsinkin Ranskalaiset valmistajat ovat käyttäneet sitä aika paljon.

Tuo Fe 52 teräslaatu on täysin soveltumaton jousituskäyttöön, ja tuossa edellä taisi tulla asiasta jo tuhtia tietoa, erityisesti noista jousiteräksistä löytyy tietoa tuolta "Jo vain " antamasta mainiosta linkistä.

Jäärä kirjoitti:

Jousen progressiivisuudella tarkoitetaan jousivoiman/momentin suurempaa kuin lineaarista kasvamista jousen siirtymän/kiertymän lisääntyessä. Esimerkiksi jos vääntöjousi antaa kertymäkulmalla 5 astetta momentin 10 kNm ja kiertymäkulmalla 10 astetta momentin 30 kNm, niin jousi on melkoisen progressiivinen. Vastakkainen käyttäytyminen on tietysti degressiivistä.

Lisäksi minulle ei heti tule mieleen helppoa keinoa saada vääntöjousesta progressiivista. Ainoa mahdollisuus on toteuttaa jousen kiinnitys siten, että jousen vaikuttava pituus muuttuu joustoliikkeen aikana.

Vääntöjousissa vääntymää rajoittaa pelkästään vääntösauvaan aiheutuva jännitys, sillä nuo kulmarajat koskevat pelkästään voimansiirtoakseleita. On vielä huomattava, että jousiteräkset ovat kohtalaisen rajuja materiaaleja ja niille sallittu leikkausjännitys voi olla jopa yli 50 prosenttia aineen vetomurtolujuudesta.

Lue lisää

Ja siksi kyselenkin. tarkoitin tietenkin lineaarista voiman kasvua, se riittää minulle. Pitänee käydä siellä mainiossa linkissä katsomassa. Tarkoitukseni on rakentaa vääntösauvajousi, jossa esim. vipukulman muutos kumoaa voiman kasvun, niin että esim. 70 mm liike pysyisi vaikka arvossa 5000N. tai mahdollisimman lähellä sitä, 10% sinne tänne tuskin haittaa. Rakenteen yksinkertaisuus olisi kaiken A ja O.

bbb kirjoitti:

Vääntösauvajousitus autotekniikassa on sangen yleinen rakenne, varsinkin Ranskalaiset valmistajat ovat käyttäneet sitä aika paljon.

Tuo Fe 52 teräslaatu on täysin soveltumaton jousituskäyttöön, ja tuossa edellä taisi tulla asiasta jo tuhtia tietoa, erityisesti noista jousiteräksistä löytyy tietoa tuolta "Jo vain " antamasta mainiosta linkistä.

Lue lisää

Autotekniikka on minulle tuntematonta aluetta, enkä ole koskaan ranskalaista autoakaan omistanut. Tietosi siitä, että ranskalaisissa h-autoissa vielä nykyäänkin on tankojousitus, kuulosti hieman yllättävältä. Oletin, että esim. Dubonnet-tyyppisellä jousituksella varustetun auton nykyään tapaa vain automuseosta. Onpahan yksi syy lisää pysytellä erossa ranskalaisista ajokeista.
Vääntöjousitusta kyllä esiintyy rekisteröidyssä kalustossa, esim peräkärryt, mutta näissä joustoelementtinä - progressiivisena sellaisena luulisin - toimii kumielementti. Tällainenhan peräkärryn akselin kumijousitus on.

Tarkkaavainen kuulija kyllä huomasi, että Fe 52 lujuusarvoilla vastasin esimerkillä asetettuun kysymykseen myötörajan ja sallitun leikkausjännityksen välisestä suhteesta (1,5*neliöjuuri 3). Jousiteräksien lujuusarvoja varten en tarvitse avata nettiä, riittää, kun otan kirjahyllystä n.400-sivuisen "Werkstoffnormen Stahl und Eisen" teoksen. Kirjassa on kokoelma yleisimpiä kaupan olevia teräksiä käsitteleviä saksalaisia ja eurooppalaisia normilehtiä, joista käy selville valmistettavat levyt, tangot, profiilit, putket, langat, jousiteräkset lattana, - pyöreänä. Tiedot ilmoitetaan: mitoista, ainekoostumuksesta, sekä lujuusarvot ainepaksuudesta riippuen eri materiaaleista valmistetuille tuotteille.

Olen ollut ymmärtävinään, että kysyjä on omatoiminen rakentaja ja silloin täytyy myös miettiä sitä, minkälaisia keinoja hänellä on vääntöakselin kiinnittämiseksi. Ensimmäisenä tulee mieleen hitsaus. Jos materiaaliksi valitaan jousiteräs, niin voidaan todeta, että kyseiset materiaalit eivät ole luotettavasti sulahitsattavia. Aineen ominaisuudet myös muuttuvat rajusti kuumennettaessa. Jousiterästangon kiinnitys tulisi tapahtua kiila-, sokka tai mieluummin hilloa maksavalla moniuraliitoksella.
Helposti hankittavista hitsattavista lujista teräksistä omaa Fe 52 parhaat lujuusarvot. Siksi kehotan yhä edelleen pitämään tämän materiaalin mielessä. (autojen kierrejouset ovat aivan eri tarinaa)
Kohteena oleva rakennelma on jäänyt täysin vaille kuvausta, joten kaikki on ollut pelkkää arvailua. Nyt tiedämme jo tapauksesta hieman enemmän: vääntöjousi, 5000N ja siirtymä 70mm. Vielä puuttuu käytössä olevan tilan mitat, mutta tehdään olettamus. Pyöreä akseli aineesta Fe 52, pituus 800 mm, halk. 50 mm, toisesta päästä rakenteeseen hitsattu, vastakkaisessa päässä hitsattu 300 mm vipu johon 5000N voima kohdistuu. Hätäisesti ilman takuita laskien, näillä arvoilla vipuun kohdistuvan voiman momentti saa aikaan 300 mm vivun päässä n.70 mm siirtymän, akselin vääntöjännitysten pysyessä reilusti sallituissa rajoissa.

Kun rakenteelta erityisesti halutaan suurta joustoa, ei tietenkään mistään "sallituista" vääntymäkulman arvoista tarvitse piitata. Jos jousi aiotaan toteuttaa ”vivulla varustettuna ulokepalkkina”, tulee palkin taipuman eliminoimiseksi vipuun kohdistuvan voiman vaikutus (poikittaisvoima) akselin vapaassa päässä vastaanottaa tukilaakerilla. (jos kyseessä on esim. peräkärryn jousitus, niin hommahan hoituu hienosti)
Katson omalta osaltani aiheen käsitellyksi ja toivotan kaikille iloista mieltä ja hyviä onnistuneita rakenteluja.

paperipää kirjoitti:

Autotekniikka on minulle tuntematonta aluetta, enkä ole koskaan ranskalaista autoakaan omistanut. Tietosi siitä, että ranskalaisissa h-autoissa vielä nykyäänkin on tankojousitus, kuulosti hieman yllättävältä. Oletin, että esim. Dubonnet-tyyppisellä jousituksella varustetun auton nykyään tapaa vain automuseosta. Onpahan yksi syy lisää pysytellä erossa ranskalaisista ajokeista.
Vääntöjousitusta kyllä esiintyy rekisteröidyssä kalustossa, esim peräkärryt, mutta näissä joustoelementtinä - progressiivisena sellaisena luulisin - toimii kumielementti. Tällainenhan peräkärryn akselin kumijousitus on.

Tarkkaavainen kuulija kyllä huomasi, että Fe 52 lujuusarvoilla vastasin esimerkillä asetettuun kysymykseen myötörajan ja sallitun leikkausjännityksen välisestä suhteesta (1,5*neliöjuuri 3). Jousiteräksien lujuusarvoja varten en tarvitse avata nettiä, riittää, kun otan kirjahyllystä n.400-sivuisen "Werkstoffnormen Stahl und Eisen" teoksen. Kirjassa on kokoelma yleisimpiä kaupan olevia teräksiä käsitteleviä saksalaisia ja eurooppalaisia normilehtiä, joista käy selville valmistettavat levyt, tangot, profiilit, putket, langat, jousiteräkset lattana, - pyöreänä. Tiedot ilmoitetaan: mitoista, ainekoostumuksesta, sekä lujuusarvot ainepaksuudesta riippuen eri materiaaleista valmistetuille tuotteille.

Olen ollut ymmärtävinään, että kysyjä on omatoiminen rakentaja ja silloin täytyy myös miettiä sitä, minkälaisia keinoja hänellä on vääntöakselin kiinnittämiseksi. Ensimmäisenä tulee mieleen hitsaus. Jos materiaaliksi valitaan jousiteräs, niin voidaan todeta, että kyseiset materiaalit eivät ole luotettavasti sulahitsattavia. Aineen ominaisuudet myös muuttuvat rajusti kuumennettaessa. Jousiterästangon kiinnitys tulisi tapahtua kiila-, sokka tai mieluummin hilloa maksavalla moniuraliitoksella.
Helposti hankittavista hitsattavista lujista teräksistä omaa Fe 52 parhaat lujuusarvot. Siksi kehotan yhä edelleen pitämään tämän materiaalin mielessä. (autojen kierrejouset ovat aivan eri tarinaa)
Kohteena oleva rakennelma on jäänyt täysin vaille kuvausta, joten kaikki on ollut pelkkää arvailua. Nyt tiedämme jo tapauksesta hieman enemmän: vääntöjousi, 5000N ja siirtymä 70mm. Vielä puuttuu käytössä olevan tilan mitat, mutta tehdään olettamus. Pyöreä akseli aineesta Fe 52, pituus 800 mm, halk. 50 mm, toisesta päästä rakenteeseen hitsattu, vastakkaisessa päässä hitsattu 300 mm vipu johon 5000N voima kohdistuu. Hätäisesti ilman takuita laskien, näillä arvoilla vipuun kohdistuvan voiman momentti saa aikaan 300 mm vivun päässä n.70 mm siirtymän, akselin vääntöjännitysten pysyessä reilusti sallituissa rajoissa.

Kun rakenteelta erityisesti halutaan suurta joustoa, ei tietenkään mistään "sallituista" vääntymäkulman arvoista tarvitse piitata. Jos jousi aiotaan toteuttaa ”vivulla varustettuna ulokepalkkina”, tulee palkin taipuman eliminoimiseksi vipuun kohdistuvan voiman vaikutus (poikittaisvoima) akselin vapaassa päässä vastaanottaa tukilaakerilla. (jos kyseessä on esim. peräkärryn jousitus, niin hommahan hoituu hienosti)
Katson omalta osaltani aiheen käsitellyksi ja toivotan kaikille iloista mieltä ja hyviä onnistuneita rakenteluja.

Lue lisää

On yhä vielä hyvinkin yleinen autoissa, käytetään kallistuksenvakaimen nimellä tasaamaan korin asentoa kaarteissa ja heitteissä. Erillisjousitetuissa pyörissä kulkee oikean ja vasemman ripustuksen välillä yleensä U-muotoinen tanko joka keskeltä palkissa ja päistä pyöränripustuksissa kumiholkkien välityksellä kiinni. Jousiterästankoa kärryn painosta riippuen halkaisijasta 10mm lähtien ylöspäin.

Rättikattositikka tietysti poikkeuksena, liekkö ollut ollenkaan moista siinä, ainakin helmat meinas tiukassa kurvissa ruopia asfalttia kun kori kallistu niin että kuskikin näki reunaviivan pelkääjänpuolen ikkunasta. Heh =)

siis vääntösauvajousi kirjoitti:

Olen tarkoittanut vääntösauvajousta. Eihän esim. auton vääntösauvajousituksen liikkeeksi riittäisi tuo 0,5 astettakaan. Hmmm, taas lisää pähkäämistä. Siis onko myötölujuus se arvo mitä pitää käyttää kun haetaan käyttöaluuen rajoja vääntösauvajousen kiertokulman, kuormituksen/ progressiivisuuden (liene = pituus/halkaisija) ja mitoitusten välillä.?

Lue lisää

Jos olet rakentamassa itse jousitusta, niin kehottaisin välttämään pyöreetä sauvaa, törmäät aikamoisiin ongelmiin kiinnityksen kanssa.
Hyvä keino vois olla esim. kupkavolsun sauvat, on helppo kiinnittää, ja jäykkyyden voi säätää sauvojen lukumäärällä.

Patu kirjoitti:

On yhä vielä hyvinkin yleinen autoissa, käytetään kallistuksenvakaimen nimellä tasaamaan korin asentoa kaarteissa ja heitteissä. Erillisjousitetuissa pyörissä kulkee oikean ja vasemman ripustuksen välillä yleensä U-muotoinen tanko joka keskeltä palkissa ja päistä pyöränripustuksissa kumiholkkien välityksellä kiinni. Jousiterästankoa kärryn painosta riippuen halkaisijasta 10mm lähtien ylöspäin.

Rättikattositikka tietysti poikkeuksena, liekkö ollut ollenkaan moista siinä, ainakin helmat meinas tiukassa kurvissa ruopia asfalttia kun kori kallistu niin että kuskikin näki reunaviivan pelkääjänpuolen ikkunasta. Heh =)

Lue lisää

Vääntötanko se on itse asiassa kierrejousikin, on vaan mutkalle laitettu.

Atte kirjoitti:

Vääntötanko se on itse asiassa kierrejousikin, on vaan mutkalle laitettu.

Itseasiassa nykymobiilien jouset ovat puristusjousia, vääntöjousissa on suoraa osaa tai koukku päissä joista siis väännetään kierteitä erisuuntiin, näitä vaan painetaan kasaan

Onkohan kimmomoduulin ja liukukertoimien arvot väärät? Ilmeisesti tarkoitetaan laatuina kN/mm*2