Auslegung Federn für Fahrwerk

[Eckehard]

Hallo Zusammen,

ich möchte für ein Flugmodell (Zweibeinfahrwerk, Hecksporn) das Fahrwerk neu bauen. Das Modell ähnelt einer Pilatus PC6 Turbo Porter.....

Nur die zwei Federn des linken und rechten Fahrwerkbeins sollen die statischen (im Stand, unbewegt) und dynamischen (beim Landen) Kräfte aufnehmen, alle andere Elemente des Fahrwerks dienen der Führung und übernehmen keinerlei Federung.

Gegeben ist das Gesamtgewicht des Modells F_modell.

Die Federn möchte ich gerne berechnen (z.B.: https://www.federnshop.com/de/produkte/druckfedern/berechnung.html) und aus dem Sortiment von "Gutekunst Federn" dann aussuchen.

Es wird zur Vereinfachung angenommen, dass eine Feder des Zweibeinfahrwerks im Stand mit 1/2 F_modell belastet/vorgespannt ist (F1 im Bild von Gutekunst Federn).

Für die Berechnung fehlt mir die Federkraft im voll-eingefederten/gespannten Zustand (F2 im Bild von Gutekunst Federn).

Hat jemand dort draußen eine Idee oder gar Erfahrungen für die Auslegung solcher Federn?
Ist mein Ansatz überhaupt zulässig?
Welchen Faktor f gegenüber der vorgespannten Kraft (F1) sollte man wählen, um Landestöße abzufedern?

F_model =14N
F1=7N
F2=?N
Di=6.2mm
L1=50mm
L2=20mm
d=0.65mm
(https://www.federnshop.com/de/produkte/druckfedern/berechnung.html)


"Gespannte" Grüße

Eckehard

 

[südkarl]

zum ersten Teil:
in der Tabelle mit den Federdaten findet man die sog. Federrate R. Der Einfederweg (nicht die Länge der zuammengedrückten Feder) multipliziert mit R ergibt die Kraft die die Feder entwickelt.
Grüße

 

[Funflyer 69]

Hallo Eckehard,

ich habe mir letztens mit diesem Tool neue Federn für meine CARF P-51 berechnet, gekauft und war glücklich. 10 Minuten reinfuchsen und etwas probieren - dann geht das sehr gut. Ich hatte einen maximalen Federdurchmesser (d), L1 und L2 als Vorgabe. F1 habe ich mit 0 angesetzt, da ich ein leichtes Einfedern im Stand bevorzuge. F2 habe ich mit dem doppelten Modellgewicht/2 angesetzt.

Hoffe geholfen zu haben.
Sascha

 

[Eckehard]

Hallo Karl (südkarl)

Danke für Deinen Hinweis.

Mir ging es bei meiner Frage darum, auf welche Kraft man ein schockabsorbierendes Fahrwerk bei gegebenem Modellgewicht "idealerweise" dimensionieren sollte, damit es "gut", praxistauglich funktioniert.

Oder:
In welcher Größenordnung im Vergleich um Eigengewicht des Modells sollte F2 der Feder liegen?

Eckehard

 

[Eckehard]

Hallo Sascha,

ok, mit dem Ansatz:

- Es werden zwei Federn verwendet (auf die gleichmäßig verteilt wird, Zweibeinfahrwerk)

- F2= 2* F_modell/2

werde ich auch einmal versuchen, ein Federnpaar im Katalog zu finden....

@All: Bitte gerne weitere Erfahrungsberichte zur Auslegung/Dimensionierrung hier posten.....

Eckehard

 

[mannikla]

Hallo,
Ich hab eine 2mot Me 410 mit 2,4m Spw - das Gewicht weiss ich gerade nicht ( hab die schon über 20 Jahre ) dürfte so irgendwo zwischen 7 und 10kg liegen.
Ausgerüstet mit WABO Federbeinen (das sind noch die Allerersten - die sind noch vom leider viel zu früh vertsorbenen Walter Bodie selbst gefertigt)
Haben einen Federweg von ca. 20mm. Ursprünglich waren die Federn voll ausgefahren, wenn der Flieger auf dem Boden stand.
Was den Effekt hatte, das die Federn bei nicht sanften Aufsetzen einfederten und sofort wieder ausfederten. Zu der Zeit war die Me kaum ohne Sprünge zu landen.
Dann habe ich experimentiert mit Federn. Die habe ich mir seinerzeit selbst gewickelt, ohne zu berechnen.
Eine für mich sehr zufriedenstellende Lösung war, die Federn so weich zu wickeln, das das Federbein bei belastetem Zustand nahezu ganz (ca. 75%) eingefahren ist. Seither butterweiches Landen ohne Sprünge.
Fragt mich nicht, wieviel Federn mit wievielen unterschiedlichen Drahtdurchmessern ich gewickelt hab - unendlich viele.... hat sich aber gelohnt.
Gruss Klaus

 

[Eckehard]

Hallo Klaus,

vielen Dank für Deinen Erfahrungsbericht.
Besonders vielen Dank für den Hinweis zur Auslegung (im Stand ca zu 3/4 eingefedert).
Dein Lösungsweg erfordert dann viel Geduld und wiederholte Tests und auch entsprechende Erfahrung und Werkstattausrüstung zur Herstellung der Federn.

Mir ist bewußt, dass eine einfaches, nur gefedertes Fahrwerk , jedoch ohne Dämpfung u.U. bei falscher Dimensionierung zu Hüpflandungen führen kann. Daher sind Erfahrungsberichte von Lesern besonders wertvoll...

Grüße und für die weiteren Jahre Deiner 2Mot viel Spaß!

Eckehard

 

[Eckehard]

Hallo Zusammen,

ich habe mir nun zwei Varianten ausrechnen lassen und habe dann folgende aus dem Katalog bestellt:

Dimensioniert für zweifaches Modellgewicht:
F2=2 * F_modell/2

Dimensioniert für dreifaches Modellgewicht:
F2=3 * F_modell/2

Bin gespannt wann die eintrudeln....

Grüße
Eckehard

 

[mannikla]

Hallo Eckehard,
da bin ich auch mal gespannt.
Lass uns an deinen Erfahrungen teilhaben.

Zu der Zeit, als ich das probiert hab, war das Internet noch max. in den Kinderschuhen, wenn überhaupt vorhanden.
Google noch ein Fremdwort genauso wie Millionen oder Milliarden von informativen Internetseiten.
Nix mit " ich tipp das mal kurz auf'm Flugplatz ins Handy (Handys gab es noch nicht - die hiesen Funktelefon waren entweder im Auto fest montiert oder als kleine Köfferchen zum umhängen tragbar, das Netz hies C Netz und mein Mobiltelefon war ein Siemens C3, ein kleiner Aktenkoffer zum umhängen)"

Federn wickeln hab ich in meiner Berufsausbildung gelernt.

Zu der Zeit, als ich die Federn brauchte, war das Selbstwickeln für mich noch der schnellste Weg, wenn nicht sogar der einzig gangbare!

Wünsch dir viel Erfolg.
Gruss Klaus

 

[Eckehard]

Hallo,

heute sind die beiden Federn angekommen.... Ich habe diese dann gleich einmal verbaut.

Nach dem Einbau der VD-127E-06, also der Feder für F2=3 * F_modell/2 .. zeigte sich dann folgendes Ergebnis:

Die zwei Federn wurden (vom Modell, Gewicht ca..1,4Kg ) auf jeweils 30mm (also um ca. 31mm) zusammengedrückt (unbelastete Länge laut Datenblatt 60,8mm).
Nach der Federnkennlinie bedeutet dies, dass die Federkraft (pro Feder) ca. 16N beträgt.....

Hm.... irgendwo liegt also ein Fehler in der Auslegung/Berechnung vor.... denn erwartet hatte ich etwa 7N (pro Feder).

Ich vermute, es liegt daran, dass (bei meiner PC6) die Gewichtskraft zwar senkrecht, die Federbeine jedoch im Winkel von ca. 45° gekippt sind...
Die Belastungsrichtung der Federn ist also nicht identisch mit der Gewichtskraft-Richtung....

@sascha: ich nehme an, die Belastungsrichtung der Federn Deiner P51 entspricht der wirkenden Gewichtskraft-Richtung...



Grüße
Eckehard

(Oha....was man alles aus der Schulzeit vergessen hat.....)

 

[bahn 62]

Hallo die Runde
Avia B 534 wurde mal mit fast 20 kg von mir gebaut. Und meine gefühlte Auslegung der Druckfeder war der Reinfall. Das 4 Fache war die Lösung!

 

[Eckehard]

Hallo Helmut/bahn62

kannst Du Deine Auslegung bitte etwas genauer beschreiben.

Dein Beitrag wirft (jedenfalls für mich, der an einer Lösung interessiert ist) weitere Fragen auf:
...das gesammte Modellgewicht verteilt sich auf zwei, etwa 45° geneigte Federn
...im statischen Zustand ist das Modell eingefedert?
...Der maximale Federweg beträgt ...?
...4 mal x = y? Was ist x, was ist y?
...Federn außer den Federbeinen weitere Elemente (z.B. Luftreifen)?

fragende Grüße
Eckehard

 

[Ralph Tacke]

und ein paar Fotos von dem Fahrwerk würden mich auch interessieren...

 

[bahn 62]

Hallo Jungs
nun, der Doppeldecker ist ein Eigenbau. Und wenn man nicht weiter weiß, dann baut man wie im Original. Ein Bein war ein Rohr. Seht euch doch als Muster auch die Motte mal an. Practikal Scale. Mein Gedanke war : Gesamtgewicht - 20 kg. Wenn ich das Gewicht mal4 ansetzte kommen max 80 gen Boden. Die sind halt über 2 Federn a 40 kg zu berücksichtigen. Federn Anbieter haben da ja Beratungsabt. Und die sagen dann schon wie die Maße sind. Danach hab ich die Rohre dann bestimmt. Und wenn das ein Beamter hinbekommt, sollte das doch Mut machen

 

[Ralph Tacke]

Ein bisschen konkreter und ein paar Bilder wären schön, so ein Forum lebt ja besonders vom Austausch....

 

[Eckehard]

Hallo,

die praktsiche Erprobung hat nun stattgefunden:

Die Auslegung ist recht weich, zeigt aber bei passender Landegeschwindigkeit das "satte Setzen" ....
(Sattes Setzen = "Fahrwerk federt stark ein, Feder verkürzt sich um 30mm")

Die Federung beim Rollen über die unebene Landewiese ist gut.

Fazit: Ich bin mit dem Ergebnis zufrieden.

Ausblick: Beim nächsten Modell bzw. bei der nächsten Auslegung von Federn würde ich weniger vereinfachen und die Geometrie berücksichtigen.

Anbei ein Bild vom fertigen Fahrwerk...

Grüße
Eckehard