Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.
- Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
- Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.
Veer (mechanica)
Een veer is een verbinding die uitgerekt of ingedrukt kan worden waardoor er mechanische spanning in de veer ontstaat. Een eenvoudige veer kan van metaal zijn dat in een spiraalvorm is gewonden. Variaties in verschijningsvorm zijn afhankelijk van de toepassingen of gewenste eigenschappen.
Verschijningsvormen
Soorten
- Trekveer: Door aan de uiteinden te trekken ontstaat er een trekspanning waardoor er een steeds grotere weerstand ontstaat.
- Drukveer: Door op de uiteinden te duwen ontstaat er een drukspanning waardoor er een steeds grotere weerstand ontstaat.
- Torsieveer: door de veer te verdraaien om zijn lengte as ontstaat een terugwerkende kracht, vergelijk de spiraalveer.
- Schokveer: Drukveer voor het opvangen van schokken uit een te verwachten specifieke richting zodat demping van de schok kan plaatsvinden.
- Bladveer: Bladveren zijn de oudste vorm van veren, die vaak bij motorvoertuigen en karren gebruikt worden (werden).
- Technische veer: De veer wordt gemaakt uit een solid. Dit geeft de mogelijkheid om een zeer nauwkeurige veerconstante te bereiken en diverse fixatie mogelijkheden in de veer te integreren. Dit heeft een groot voordeel t.o.v. draadgewonden veren uit verenstaal daar dit slecht te bewerken en te lassen is.
Vorm en doorsnedes
- De doorsnede van de stalen draad waaruit een veer is opgebouwd kan rond of rechthoekig zijn.
- Veren kunnen cilindrisch, maar ook conisch schroefvormig zijn.
- Spiraal gewonden veren, meestal van rechthoekige doorsnede staal.
- Veren kunnen een balkvorm hebben met al dan niet complexe doorsnede.
- Schotelvormige veren.
- Veren van kunststof kunnen zeer complexe doorsnedes hebben.
- Ook een hydraulische cilinder, verbonden met een gasvolume vormt een (hydropneumatische) veer
Trekveer
Trekveren worden onder andere gebruikt voor het op spanning houden van draad, zoals schrikdraad. Omdat een trekveer gemakkelijk tot voorbij het punt kan worden uitgetrokken waarbij de veer blijvend vervormt, zijn constructies bedacht om met een drukveer de werking van een trekveer te verkrijgen.
De elektricien gebruikt ook een veer, die "trekveer" wordt genoemd. Dit is echter een 5, 10 of 15 meter lange veer die wordt gebruikt om elektriciteitsdraden door elektriciteitsbuis te "trekken". De trekveer wordt hierbij door de betreffende buis heen geduwd, waarna vervolgens de benodigde draden aan de veer worden bevestigd (middels een stuk verwijderde mantel). Door de trekveer weer terug te trekken, worden de draden in de buis getrokken.
Veerkracht en vervorming
Als er een niet te grote kracht op een veer wordt uitgeoefend, dan zal de veer evenredig vervormen, bijvoorbeeld in axiale richting, dus langs de lengteas. De verhouding van de uitgeoefende kracht tot uitrekking of verplaatsing wordt de veerconstante C genoemd, aangezien deze verhouding constant blijft in het gehele werkgebied van de veer.
Veerconstante
Dit constant zijn wordt ontleend aan datgene wat in de Wet van Hooke nader wordt omschreven.
- De wet van Hooke geeft aan. dat de uitrekking van een materiaal binnen de elasticiteitsgrens recht evenredig is met de kracht die op dat materiaal wordt uitgeoefend. Wordt de elasticiteitsgrens overschreden, dan treden permanente vormveranderingen van het materiaal op.
De veerconstante C wordt uitgedrukt in de volgende formule:
waarin P de uitgeoefende kracht in newton ( N ) is en f de verplaatsing in mm of cm.
Bijgaand veerdiagram laat zien, dat het werkgebied lineair, dus constant, is. De veerconstante C van de bijbehorende veer kan - vanwege het lineaire karakter - uit een willekeurige waarde van het diagram worden bepaald, bijvoorbeeld bij 8 mm, waar dan een kracht bij hoort van 20 Newton.
Het diagram is voor zowel drukveren als voor trekveren van toepassing.
Materialen
Een veer wordt vaak van een speciaal staal (verenstaal) gemaakt, maar men kan ook andere materialen gebruiken. De vervormingen die een materiaal kunnen ondergaan en de neiging om naar de oorspronkelijke vorm terug te keren zijn bepalend.
Veren van zeer stijve en weinig vervormbare materialen (onder normale condities) zoals glas zal men weinig tegenkomen.
Van de verende eigenschappen van elastische materialen (kunststof) wordt ook vaak gebruikgemaakt. Hierbij moet men er rekening mee houden dat de elasticiteitsmodulus van kunststof niet constant is bij vervorming.
Toepassingen
- gebruik makend van trekveren: om te wegen, zie: weegschaal (voorwerp) voor unster, personenweegschaal, etc.
- gebruik makend van dempende veren: bij transportmiddelen, auto, wagon, etc.
- gebruik makend van drukveren of spiraalveren: dagelijkse voorwerpen, ballpoint, klok, in een trekschakelaar, etc.
- in gitaarversterkers maakt men gebruik van trekveren om galm (reverb) te creëren.
Een gasveer heeft verende eigenschappen doordat een gas samengedrukt wordt, net als een schokdemper en is dus eigenlijk geen conventionele veer.
Zie ook
Vrije mediabestanden over Spring (device) op Wikimedia Commons