Parallelschaltung und Reihenschaltung von Federn
In diesem Artikel geht es um die Parallelschaltung und Reihenschaltung von Federn. Beide Fälle sind unterschiedlich zu berechnen, da es hier einige Besonderheiten gibt. Wie es funktioniert ist aber leicht zu verstehen und hat man es erst mal verstanden ist eine Aufgabe mit der Feder in Parallelschaltung bzw. Reihenschaltung problemlos zu lösen.
Federn in Parallelschaltung und Reihenschaltung berechnen
Wenn zwei oder mehrere Federn verbunden werden, ist es möglich diese durch eine einzige Ersatzfeder mit einer Ersatz-Federkonstante (bzw. resultierenden Federkonstante) zu ersetzten. Dabei müssen jedoch zwei Fälle unterschieden werden:
a) die Parallelschaltung von Federn
b) die Reihenschaltung von Federn
Es kann auch eine Kombination aus Reihen- und Parallelschaltung vorliegen. Dabei muss man sich jedes System einzeln vornehmen. Das bedeutet also, dass jedes beliebige Netz von Federn in Kombinationen von Parallel- und Reihenschaltungen zerlegt werden kann.
Basis für das Verständnis von Parallel- und Reihenschaltung, ist das Grundwissen über die Berechnung von Federn, Federkraft, Federkonstante etc. Im Folgenden die wichtigsten Formeln in einer Grafik.
Zum näheren Verständnis empfiehlt es sich folgende Artikel aus dem Kinetik-Skript durchzulesen (falls nicht schon geschehen):
Hilfreich ist auch das Grundwissen über das hookesche Gesetz, da dieses nicht nur auf Werkstoffverhalten anwendbar ist (Spannungs-Dehnungs-Diagramm u.ä.), sondern auch das Verhalten von Federn beschreibt.
a) Parallelschaltung von Federn
Parallelschaltung von Federn bedeutet, dass zwei oder mehrere Federn parallel (also nebeneinander) positioniert sind. Wird das Federsystem mit einer Kraft beaufschlagt, verteilt sich diese über alle Federn. Die Federn können dabei unterschiedliche Federkonstanten und Abmessungen haben.
Mehr über die Berechnung von Federn in einer parallelen Anordnung lesen Sie hier:
- Parallelschaltung von Federn berechnen
b) Reihenschaltung von Federn
Bei einer Reihenschaltung von Federn sind zwei oder mehrere Federn hintereinander (in einer Reihe) miteinander verbunden. Wird das Federsystem mit einer Kraft beaufschlagt, wirkt diese in allen Feder mit dem gleichen Betrag. Auch hier können die Federn unterschiedliche Federkonstanten und Abmessungen haben.
Mehr über die Berechnung von Federn in einer Reihenschaltung lesen Sie hier:
- Reihenschaltung von Federn berechnen