Beräkna kraften på fjädern

Stämmer min uträkning enligt följande?

Min bil väger 1500kr totalt och 60% ligger över framaxeln blir vikten på varje framhjul 450kg.
Föhållandet (MR) mellan hjulet och fjäderbenet är ca 0,7.
Blir då vikten på min framfjäder 450*1,3 = 585 kg? För vikten på fjädern blir väl större då hjulet sitter "längre ut" på hävarmen?

Men det märkliga är ju att mina originalfjädrar har en fjäderkonstant på ca 28 N/mm vilket då skulle innebära att den komprimeras 205mm! ((585 * 9,82) / 28)

Vad är det som blivit fel?
MVH Martin

Nej! Du säger ju själv att förhållandet är 0.7. Då känner fjädern en kraft som är 0.7*kraften på hjulet.
Alltså vikten på framfjädern blir 315kg.
Med din original fjäderkonstant innebär det att fjädern i vila trycks ihop 110mm. Låter det mer rimligt?
Förresten, vad är det för framvagn som har ett MR på 0.7??

Har du fjäderben, så borde Mr bli typ 0,9 har jag för mig.

OK.. misstänkte att det var så men det känns ändå lite lustigt att inte fjädern känner större tryck, men jag ger mig!

Framvganen sitter på en BMW E28, och jag har mätt upp följande mått:

o---o-------------o
110 300


Centrum hjul - Infästning fjäderben - Infästning bärarm i chassie


Men nu stämmer allt mycket bättre när man sedan räknar på placering av den nya fjädertallriken för racingfjädrar med annan konstant...

Tack för hjälpen triss

Jag är inte riktigt med här.

o------A---B

Vi har avstånd o->A, vi kallar L1
Vi har avstånd o--B, vi kallar L2

Vi antar B är hjulet och A fjäder som står rakt upp, allså 90grd mot hävarmen.

MR=L1/L2

Kraften/vikten(F) kommer ha för fållandet

FA*L1=FB*L2 -->
FA*L1/L2=FB
Då L1/L2=MR
ger
FA*MR=FB

Sen på en std bil med pissmjuka fjädrar måste man förspänna fjädern för att inte få en HISKLIG fjädringsväg.

Edet:
Kolla fria längden på fjädern och gämnför den med när fjäder sitter inspänd i MacPerson benet.(fult utfjädrat på bilen)

Det är exakt så jag räknade från början, MR blir 0,73
Vikten på fjädern blir alltså 642,85kg vid hjulvikt på 450kg. (FA*MR = FB ger att FA = FB/MR = 450/0,7)

Min oroginalfjäder är kapad så förspänningen är i princip lika med noll...

Vi tar ett fast måttt från botten på fjäderbenet till toppen av lagringen som vi kallar L, när fjäderbenet är ihopsatt och obelastat.
När benet är obelastat är L = 700mm.
För att räkna ut hur långt benet är med bilens vikt på räknar vi först ut hur mycket originalfjädern sjunker ihop, och kallar det för M. Original fjäderkonstant är 28 N/mm: M = (642,85*9,82) / 28 = 225,45 mm

Totallängden på fjäderbebet vid komprimering döper vi till Lk, som då blir L - M = 700-225,45 = 474,54mm

Det intressanta är nu var den nya undre fjädertallriken ska sitta för samma höjd på bilen, fast med en ny fjäder med konstanten 80 N/mm.

Jag räknade såhär:

Den nya fjäderns längd vid belastning, döps till Fn: Fn = (642,85*9,82) / 80 = 78,90 mm
Fria längden på min nya fjäder är 152,4mm och längden med belastning på, Fl, blir då Fl = 152,4 - Fn = 152,4 - 78,90 = 73,5mm.
Byggnadsmåttet för min nya lagring och fjädertallrik är 40mm.
Byggnadsmåttet för den nya undre tallriken är 10mm, och mellanlägget mellan fjäder/hjälpfjäder bygger ca 18mm när hjälpfjädern bottnat...

Dessa längder tilsammans, B, blir då Fl + 40 + 10 + 18 = 73,5 + 40 +10 + 18 = 141,5mm
För att fortfarande nå en totalhöjd under belastning som är likadan som innan modifiering bör fjädertallriken placeras på höjden H, räknat från botten på benet: H = Lk - B = 474,54 - 141,5 = 333,04 mm...

Humm >
Stämmer dettta verkligen? Förmodligen inte eftersom drar man ner dämparen i botten så är totalhöjden 520mm, då kan måttet B = 474,54 mm inte stämma eftersom då skulle dämparen tryckts ur benet och förmodligen skrapar i marken Men frågan är vad som blir fel... ?

MVH Martin

Du ska mäta mellan spindelled och bussning i chassie inte hjulcentrum.

1. MacÄckelben har MR på ca 0,94, allså ca 0,9 för MR^2
2. Hur vet du att std fjädern har 28N/mm?
Är den 28 okapad så kommer fjäderkonstanten stiga om man kapar.

Fjäderkonstanten är uppmätt på den kapade fjädern. Fjäderkonstant i N/mm = Hur många Newton det behövs för att komprimera fjädern 1 mm... Säg då att vi viktar fjädern med 280 N, och läster av att den komprimerats 10mm, så blir fjäderkonstanten 280/10 = 28 N/mm eller?

Angående MR så beror det väl inte på MacMersonbenet i sig utan spindelns längd, fälgET och bärarmens längd... eller var det inte det du menade med o---------A---B
o=bussning i chassie
A=fjädern
B=hjulcentrum

Kika på bilden om jag har fattat rätt ?!

Dvs måttet på 110 i bilden är inte rätt.
Du skall mäta mellan ledpunktera i undre bärarmen och där dämparens rörelselinje skär bärarmen (Niklas sa samma sak). Då blir det väl oftast 0,90-0,95.

Spindeln sviktar ju inte under fjäderrörelsen så alla de måtten/vinklarna är ju konstanta.

Vart du skall placera den nya tallriken för att få samma rideheight?
MR på 0,94 ger 4700N i belastning,
28N/mm ger 168mm
80N/mm ger 59mm

Med samma längd på fjädern ska den nya tallriken sitta 109mm längre ner, eller ta en kortare fjäder+hjälpfjäder (för att inte behöva begränsa drop eller få skramlande fjädrar).

Edit: Det är väl inte dämparlinjens skärning av bärarmen förresten... Det är väl förhållandet i sidled mellan de tre ledpunkterna (bärarmens två och topplagringen) kombinerat med dämparens ev lutning (totalvinkel antar jag dessutom)...
En justerbar topplagring, vad gör det med MR?
Det är enklare att använda 0,94 rakt av...

Edit2: Fuling förklarar det mycket bättre (och utan fel) längre ner

Ahh..
Du skulle inte kunna göra en enkel skiss så jag är hundra på vad du menar... Många mått blir det, hahah...
Men annars är jag helt med på hur då kommer fram till 4700 och de olika fjädrarnas kompression... nu är inte den nya fjädren lika lång som den gammla men det är inga problem, bara att räkna (gick ju bra hittils, *host host*), nä men det sk nog lösa sig, men som sagt en lite skiss vore GULD...

MVH Martin

Nää

1. Det är kraft gånger vinkrätt avstsånd.

Det vinkelrätt avsåndet, då MacPerson ben bruka ha en spindelvinkel på ca 12-15grd och fjädern följa den lingen.

Vi antar 0 grd camber och en helt horisonetll undre bärarm med längen L.
Antag spindelvinkel 15grd, allså fjädern/benet lutar.
Ger att fjädens hävarm som ligger vinkelrätt mot linjen mellan kulbulten på under bärarmen och topplagrinen. Allså den linje hjulet svänger runt.
om nu bärarmen står helt rakt kommer så kommer fjäderns hävarm bli cos15*Bärarmslängden.
cos15-->0,96=MR
cos12-->0,98=MR

Har man nu inte massor med skrubb, mao i prinsip räkan så bara med vinken.
Med lite skrubb mm så BLIR MR ca 0,94.
Sen skall man ha klart för sig att MR inte är en konstant utan en variabel som ändras vid fjädring och kräning. Tumme pekfinger så blir en MR på 0,94 ca 1 vid 5grd kräning på ytterhjulet och ca 0,91 på innerhjulet.

slettet

Vill man veta exakt så går det ju rätt bra att mäta också om man ändå har bort fjädern.

För simuleringar är det väl viktigt men för beräkningar av ride-height så spelar 10% skillnad inte enormt mycket (103mm skillnad vid MR=1 114mm vid MR=0,9). Men det är ju för att grundfjädern är så mjuk som det slår så mycket.

ok då är jag med...

men hur långt ut hjulet sitter i förhållande till dämparens infästning på bärarmen ger ju också förändring i trycket fjäderna får hålla emot... antag att spindeln är 0,5m lång (rejäl överdrift) så kommer kanke fjäderbenet hamna mitt på "den undre hävstången" och kraften på fjädern då bli dubbelt så stor som den vid hjulet?

Min 5åriga dotter hjälp mig

Mer korekt sätt att ange MR för MacPersonben.
MR=(B*C)/(A*D)

Hmm den jä... biden JUGER den gröna linjen är 90grd mot fjäderbenslinjen.

Det blir ju en trigonometrisk beskrivning av förhållandet mellan den "lodräta" rörelsen i kulleden mot dämparrörelsen oansett bärarmens lutning (iaf när jag kladdar).

Mätning eller tumregler är enklare

Ja då är det i är det bara luteingen på benet man tittar på.
Eller så har man rota tillräckligt i MacÄckelben för att konstatera att 0,94 funkar bra.
Allså tumregel

Men innan man börjar fuska MÅSTE man veta hur det funkar, då har man koll på myglet.

vi har mätt upp MR flertal gånger på min E28 och MR är ganska presis 0.94!! så detta kan du bra använda när du räknar på tycker jag!

vi har mätt upp MR flertal gånger på min E28 och MR är ganska presis 0.94!! så detta kan du bra använda när du räknar på tycker jag!


men om man får fråga på samma gång, kan MR bli över 1 på en bakvagna? för dämparfästet ligger bakom hjulcentrum på bakre bärarmen!

liten förklaring!

1------------2----3

1=bärarms fäste
2=hjul centrum
3=dämpar fäste


Dubbel Post

BMW har ju snett bakåtrikade bärarmar.

Infästingarna för bärarmen i karrossen är vridingslinjen.
Vinkelrätt från vridingslinjen till hjulcentrum (spårviddden) är hjulets hävarm. (sätt uppifrån)

Vinkelrätt mot vridingslinjen till stötdämparfästet är dess hävarm. (sätt uppifrån)
OBS om nu stötdämparn sitter rakt.
Lutar dämparn så måste det med också.

Hmm det här har varit uppe tidigare