Fjäderfundering, förspänning..

[He rik]

Så var det dags för nästa fundering, att det ska va så jäkla mycket finesser på ett spett......

Förspänning, vad bestämmer vilken förspänning fjädern ska ha?

Om vi nu bortser från hänget alltså, vi kan anta att man har tillräckligt med fjädrar för att kunna få rätt häng enbart med fjäderbyte, vad är det då som bestämmer vilken förspänning en fjäder optimalt ska ha?

Är det typen av fjäder eller vilken vikt den ska bära?
Om det är vikten, finns det tabell för hur mycket man ska minska/öka beroende om man går upp eller ner?

Om jag utgår från något aktuellt så har jag 95-fjäder i nya kitet, förspänt 12mm enl. rek., om jag nu skulle byta till 90-fjäder, är det 12m förspänning där med eller ska den ökas/minskas och, framförallt, varför?
Eller är det 12mm pga. fjädertypen som sitter i, om jag då byter typ av fjäder ska jag då alltså gå på den fjäderns rek. av förspänning och inte applikationen den ska sitta i?

Andra kitet jag har är satt enligt rek med 8mm förspänning med 90-fjäder men det är en annan typ av fjäder, är det typen av fjäder här som gör att förspänningen är lägre eller är det kitet som bestämmer det eller är det vikten?

Nu vet jag att detta kanske är omöjligt att svara på då olika typer av fjädrar har helt olika egenskaper men om man tar en hoj-fjäder, borde inte skilja så ofantligt mycket, hur mycket kan man säga är "inom marginalerna" att avvika från rek. förspänning?
Målet är alltså att få fjädern att jobba optimalt i första hand så vi åsidosätter verkligheten tillfälligt med kompromisser och annat skit.

Jag är alltså inte enbart intresserad av hur man gör utan mest varför, kunskap är inte tungt att bära och en ökad förståelse kan ju aldrig vara sämre när man försöker köra hoj.

 

[ething]

Förspänningen styrs av häng utan belastning och häng med belastning (förare + bränsle) på hojen. Får du till dessa värden med samma fjäder så är du i rätt intervall. Eftersom en fjäder normalt är linjär handlar hänget bara om att få till rätt höjd. Du förändrar inte "motsåndet" i fjädern genom förspänning, endast hänget.

 

[He rik]

Förspänningen styrs av häng utan belastning och häng med belastning (förare + bränsle) på hojen. Får du till dessa värden med samma fjäder så är du i rätt intervall. Eftersom en fjäder normalt är linjär handlar hänget bara om att få till rätt höjd. Du förändrar inte "motsåndet" i fjädern genom förspänning, endast hänget.

Men, Är det så enkelt? Fjädergurus jag talat med säger Nej! när man vill höja/sänka med förspänningen. . .

 

[RandomDude]

Såhär förstår jag det:
Om du lyfter hojen från marken så att hjulen hänger i luften så ser du att hjulens position ändras något då fjädrarna nu blir utsläppta till sitt ändläge jämfört med normal-läget med hojens vikt på hjulen. Men när hjulen redan är i sitt ändläge och du ändrar fjäderspänningen så kommer du se att hjulen inte rör sig alls. Den obelastade höjden påverkas inte av fjäderspänningen.

Om du nu som exempel ökar fjäderspänningen enormt och sedan sätter ned hojen igen, så kommer du se att fjädrarna inte komprimerar sig alls, för att fjädrarna är redan för-komprimerade så hårt att hojens vikt inte påverkar alls. Det kanske till och med är så att om du sätter dig på den så ändras det inte heller, för fjädrarna är redan så hårt komprimerade. Kör då sedan på ett gupp så kan de ytterligare komprimera sig, men fjädervägen är kraftigt förkortat då du redan är nära att slå igenom.

På så sätt är hojen nu högre än den var tidigare men enbart när du sitter på den. Du har alltså bytt höjd på hojen mot minskad fjädringsväg. Vilket man kan förstå inte är det samma som att höja fästet för dämpare/fjäder så att redan det obelastade läget är högre.

 

[He rik]

Den biten förstår jag, men det dom säger är att man inte ska röra förspänningen för fjädern jobbar rätt när den är korrekt förspänd. Höjden regleras med att flytta gafflar och korta/förlänga dämparen, hänget regleras med fjäder, inte förspänning. Min fundering blir då, vilken förspänning ska man ha på en mjukare/hårdare fjäder av samma typ och hur räknar jag fram det värdet. . .

 

[iceice]

TS: Är det en asfalts-hoj eller en grus-hoj?
90? Vad är det för enhet på det mätetalet? Är det mätt på hjulet eller på fjädern?

 

[Pacman]

Du förändrar inte "motsåndet" i fjädern genom förspänning, endast hänget.

Det påståendet har jag hört förut i den här typen av diskussioner, men inte riktigt förstått. Om man förspänner en linjär fjäder mer måste det väl till mer kraft för att komprimera den säg 1 cm ytterligare jämfört med om den var mindre förspänd? Linjär betyder väl här att kraften ökar proportionellt mot sträckan man komprimerar fjädern?

EDIT:
Förresten, det var inget. Behövde bara en bra bild för att fatta:
http://cdn.yamaha-motor.eu/design-cafe/2006/6_1_1 3_1_PS.jpg

EDIT2: Artikeln också: http://www.yamaha-motor.eu/designcafe/en/about-design/technology/index.aspx?view=article&id=442627

 

[He rik]

TS: Är det en asfalts-hoj eller en grus-hoj?
90? Vad är det för enhet på det mätetalet? Är det mätt på hjulet eller på fjädern?

Asfalt. Bra fråga vad som menas, troligen hur många Nm som behövs för att komprimera fjädern en bestämd sträcka eller så, (har något 9.0Nm/mm i huvudet men har ingen aning om var det kommer ifrån. ) vet iaf att en såkallad 90-fjäder bär ungefär dryga 80kg förare i en originalgaffel på en r6 .

 

[roffe_s]

Det påståendet har jag hört förut i den här typen av diskussioner, men inte riktigt förstått. Om man förspänner en linjär fjäder mer måste det väl till mer kraft för att komprimera den säg 1 cm ytterligare jämfört med om den var mindre förspänd? Linjär betyder väl här att kraften ökar proportionellt mot sträckan man komprimerar fjädern?

Ja, vad förspänningen gör är att den flyttar gränsen uppåt för hur mycket last Du måste påföra fjädern innan den börjar röra sig. Samtidigt är påståendet rätt, i teorin komprimeras fjädern exakt lika mycket eller lika litet per påfört kilo last när den väl börjat röra sig, oavsett om den är mycket eller lite komprimerad. Det är därför begreppet heter fjäderkonstant. För en kg påförd last kan den t ex komprimeras 1 mm, för 2 kg 2 mm och för 10 kg 10 mm. Förspänner Du den fjädern 5 mm är den stum till dess Du påför den 5.1 kg, först då börjar den röra sig.

Om fjädern är mjuk för den påförda vikten tvingas Du använda mycket förspänning för att få rätt häng, vilket innebär det att fjädern redan har tagit upp mycket last och att den därför är trög initialt när den ska komprimeras ytterligare men sedan ger sig alldeles för mycket och bottnar. Har Du å andra sidan en väldigt styv fjäder och plockar bort nästan all förspänning kan Du få en fjäder som "studsar" eller nästan vibrerar för mindre rörelser, blir sedan väldigt stum och sällan eller aldrig låter Dig nyttja hela fjädringsvägen. Därför ska fjädern vara rimligt anpassad för ekipagets vikt, d v s den ska ha en matchande fjäderkonstant. Och fjäderkonstanten är precis vad Henrik talar om i föregående inlägg

Henrik - om Du alltså har en fjäder med konstant 10 N/mm som Du förspänner 10 mm har Du byggt in 10x10 = 100 N i fjädern innan den över huvud taget rör på sig och då måste Du påföra den 100 N till för att komprimera den ytterligare 10 mm.

Byter Du till en mjukare fjäder på 9 N/ mm kommer Du att förspänna den 100N / 9 N/mm = 11.1 mm för att få samma häng. Men belastar Du den med ytterligare 100 N rör den sig 11.1 mm i stället för 10 mm när Du t ex kör över ett gupp. Okey?

Och det är ju av intresse, så fort fjädern börjat komprimeras när Du snurrar runt Gelleråsen har förspänningen spelat ut sin roll och det enda som avgör vilket grepp Du har, vilken fjädringsväg Du använder och vilken hjälp däcket får att ta upp rörelser är fjäderkonstanten. Viss påverkan har kompressionsinställningen, men det handlar ju om den senare delen av slaget, när fjädringsrörelsen ska dämpas ut.

Jag vet att WP-dämparen jag hade på min Daytona krävde att man använde förspänningen som riktmärke och levde med hänget det gav om man skulle köra riktigt fort enligt en kille som tävlade i Sydafrika och dessutom tjänade sitt levebröd som fjädringstekniker. Och det är nog inte helt fel, stämmer bra med vad Dina gurus torgför

...90? Vad är det för enhet på det mätetalet? Är det mätt på hjulet eller på fjädern?

Fjäderkonstant brukar definieras som påförd vikt eller last per mm kompression. T ex 9 N/mm = 0.9 kg/mm (ungefär)

 

[RandomDude]

Den biten förstår jag, men det dom säger är att man inte ska röra förspänningen för fjädern jobbar rätt när den är korrekt förspänd. Höjden regleras med att flytta gafflar och korta/förlänga dämparen, hänget regleras med fjäder, inte förspänning. Min fundering blir då, vilken förspänning ska man ha på en mjukare/hårdare fjäder av samma typ och hur räknar jag fram det värdet. . .

Anledningen till att man har fjäderspänning är för att man ska kunna justera in hur långt ifrån ändläget som hojen sitter när "hojens vikt + förare" är på. Detta görs för att man ska hamna i mitten/optimalaste läget där dämparen jobbar som bäst och där man har lagom mycket fjädringsväg kvar att komprimera eller expandera innan man når något av ändlägena.

Alltså vilket värde just du ska ha på hänget beror på dämparen och hur lång färdväg du har åt varje håll innan du når ändpunkterna.

Fjäderspänningen ändrar inte hur hård fjädern är som någon annan nämnde här! För om du skruvar ut fjäderspänningen helt och sedan sätter dig på hojen så har du komprimerat den lika mycket som om du har mycket fjäderspänning och sedan sätter dig på den. Bara det att du ligger närmre/längre ifrån ändläget (stoppet där det slår i) beroende på hur du justerar

 

[He rik]

Anledningen till att man har fjäderspänning är för att man ska kunna justera in hur långt ifrån ändläget som hojen sitter när "hojens vikt + förare" är på. Detta görs för att man ska hamna i mitten/optimalaste läget där dämparen jobbar som bäst och där man har lagom mycket fjädringsväg kvar att komprimera eller expandera innan man når något av ändlägena.

Alltså vilket värde just du ska ha på hänget beror på dämparen och hur lång färdväg du har åt varje håll innan du når ändpunkterna.

Fjäderspänningen ändrar inte hur hård fjädern är som någon annan nämnde här! För om du skruvar ut fjäderspänningen helt och sedan sätter dig på hojen så har du komprimerat den lika mycket som om du har mycket fjäderspänning och sedan sätter dig på den. Bara det att du ligger närmre/längre ifrån ändläget (stoppet där det slår i) beroende på hur du justerar

Jo, lite medveten om detta är jag ju, har pillat "lite" på grejerna genom åren. . Det jag är inne på och funderar lite på är inte just detta utan mer den ideala förspänningen. Man ändrar ju karaktären på gaffeln med mycket/lite förspänning även fast fjädern bär samma vikt så det känns inte orimligt att det finns ett idealläge i en given applikation. Den perfekta startlasten för att fjädern ska kunna jobba optimalt alltså, eller är jag ute och vimsar?

 

[roffe_s]

Jo, lite medveten om detta är jag ju, har pillat "lite" på grejerna genom åren. . Det jag är inne på och funderar lite på är inte just detta utan mer den ideala förspänningen. Man ändrar ju karaktären på gaffeln med mycket/lite förspänning även fast fjädern bär samma vikt så det känns inte orimligt att det finns ett idealläge i en given applikation. Den perfekta startlasten för att fjädern ska kunna jobba optimalt alltså, eller är jag ute och vimsar?

Njae, inte vimsar Du men jag tror Du fokuserar lite mycket på förspänningen medan fjädringsingenjörerna är mer intresserade av hur fjädern uppför sig under kompressionsfasen.

Jag misstänker (utan att veta, resonerar utifrån fysikens lagar) att Öhlins har rätt god koll på vilken maskin Du kör och utgår från en förare med känd vikt. När de simulerat och genom test verifierat en fjäderstyvhet lämplig för ekipaget anges en förspänning som resulterar i ett vettigt förarhäng för att ge chassit önskad attityd och får fjädringen att mesta delen jobba i sin "sweet spot".

När föraren blir tyngre ökar dennes andel av ekipagevikten och en styvare fjäder skulle då, om man väljer att kontrollera statiskt häng, innebära en minskad förspänning. De kunniga fjädringstekniker jag resonerar med tenderar dock att inte alls bry sig om statiskt häng utan fokusera på förarhäng. Och då blir ju konsekvensen att den högre fjädringsstyvheten för det tyngre ekipaget torde få i princip samma förarhäng med bibehållen förspänning av fjädern!

Därför tror jag att fjäderkonstanten i huvudsak ska ses som produkten av ett önskat uppträdande för en viss ekipagevikt, förspänningen är en konsekvens för att nå ett rimligt förarhäng.

Av detta följer att jag personligen inte är så brydd kring det exakta värdet på förarhänget, ligger det rimligt nära önskat värde kan jag korrigera en ev avvikelse mellan front och bakdel genom att justera gaffelbenets höjd i styrkronan eller längden på bakdämparen.

Mina 2p, vi får hoppas att Alatalo snart hittar till denna tråd

 

[RandomDude]

Jo, lite medveten om detta är jag ju, har pillat "lite" på grejerna genom åren. . Det jag är inne på och funderar lite på är inte just detta utan mer den ideala förspänningen. Man ändrar ju karaktären på gaffeln med mycket/lite förspänning även fast fjädern bär samma vikt så det känns inte orimligt att det finns ett idealläge i en given applikation. Den perfekta startlasten för att fjädern ska kunna jobba optimalt alltså, eller är jag ute och vimsar?

Jo det är en bra fråga... alltså om man ändrar förspänningen 10 mm och samtidigt ändrar höjden 10 mm så att man helt eliminerar allt som har med höjden att göra. Då borde man inte känna någon skillnad alls, så länge man inte når ändlägena på dämparen.

Men man når ju ändläget uppåt till ganska enkelt när man accelererar (framhjulet nästan lyfter) och när man bromsar (nästan så att bakhjulet lyfter) och det är kanske endast i dessa situationer som man borde förvänta sig en ändring?

Eller är det så att dämparen är "progressiv" eller "olinjär" så att dämpningsegenskaperna ändras beroende på vart i dämparens position man ligger mestadels? I så fall borde man även känna skillnad även när man inte gasar/bromsar fullt (förutsatt att man också korrigerar den riktiga höjden på hojen varje gång man ändrar förspänningen).

 

[He rik]

Tanken är ju att lära mig hur och varför det är som det är, inte bara få ett "gör såhär så blir det bra" , jag vill "plocka isär" ämnet fjäder för att förstå hur det funkar och kunna använda mig av kunskapen när det inte funkar som tänkt så jag tackar för alla bidrag! Och jo, det finns ju en progressivitet i luftfjädern som måste läggas till om man ändrar höjden enbart genom förspänning, påverkar ju mer ju längre ner i slaget man är som typ på broms in i böj.

 

[iceice]

Först hade jag skrivit ett jäättelångt inlägg i ämnet, men insåg senare att få, om ens någon, skulle förstå vad jag pratade om.

Nytt försök: Om man börjar med en Clean Sheet, vilket jag tror TS uppskattar eftersom han ogillar kompromisser och vill veta hur saker fungerar, så är Roffe inne på rätt spår: Förspänning och häng står inte på egna ben, de är ett resultat av någon annan egenskap som är mer eftersträvansvärd.
Vi börjar i fram: Nu vet inte jag vad det är för hoj vi pratar om, men om jag antar att den har en Hedenhös-hjulupphängning (två teleskopiska gaffelben och ingenting annan); då skall man se till att gaffelbenen ALDRIG bottnar i kompression. Om de gör det; 'är det pannkaka för greppet och dessutom kan saker och ting gå sönder. Enklaste sättet att kontrollera om man är nära bottning; 'är att sätta ett buntband runt kolvstången och se var det hamnar efter att man har laddat allt vad man har.
Expansionbottning (vad heter det på svenska?) är inte lika farligt, då den inträffar när den vertikala lasten är låg, men bör ändå, om möjligt, undvikas. M.a.o: Välj fjädrar som är tillräckligt hårda för att gaffeln alltid jobbar i sitt linjära område. Välj en fjäderkonstant som ger en slaglängd som är i samma storleksordning som banans knölighet. Använd liite förspänning så att fjädrarna inte riskerar att komma ur läge när framhjulet lyfter. Justera höjden genom att flytta gaffelbenen i gaffelkronan.

 

[iceice]

...är det så att dämparen är "progressiv" eller "olinjär" så att dämpningsegenskaperna ändras beroende på vart i dämparens position man ligger mestadels?...

Dämparen per se; 'har en olinjäritet som funktion av hastighet, inte av läge, men om det sitter någon form av mer eller mindre komplicerat länkage mellan dämparen och hjulet; då kan man åstadkomma en olinjäritet som funktion av läge.

 

[iceice]

...det finns ju en progressivitet i luftfjädern som...påverkar ju mer ju längre ner i slaget man är som typ på broms in i böj.

Teoretisk är det helt korrekt, men problemet med luftfjädrar är att de är extremt temperaturkänsliga, så jag tycker att man skall lägga nästan hela den totala fjäderkonstanten i metallfjädern.

 

[He rik]

Ok, då är slutsatsen att förspänningen är ett resultat av vilket häng man vill ha i en given situation och fjäder, har jag förstått er rätt då? Alltså spelar det ingen roll vilken fjäder man petar i bara längden är korrekt och att den har rätt vikt, är det rätt uppfattat? Nu måste jag kontrollmäta detta innan jag säkert säger att det är så men jag är Nästan säker på att mina 2 kit har fjädrar som storleksmässigt ser likadana ut men har olika artikelnummer, varför? En 90-fjäder är ju en 90-fjäder om man ska gå på resonemanget att förspänningen inte förändrar egenskapen hos fjädern. Finns väl inget motiv att göra en annan typ av fjäder då?

 

[ething]

Samma storlek kan ha olika fjäderkonstanter. Oftast stämplat som N/mm.

 

[iceice]

En linjär tryckfjäder har tre väsentliga mått:
Diameter: För att den skall trivas med sina närmaste vänner.
Fjäderkonstant: Det som ofta benämns som hårdhet.
Fri längd: Kräver väl ingen förklaring, eller?

Om fjäderkonstanten inte är känd; 'så går den att beräkna med hyfsad noggrannhet om man vet följande:
Trådtjocklek*
Diameter
Antal fria varv
Materiel

*Trådtjockleken påverkar fjäderkonstanten Big Time så den skall mätas noggrant.