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Was verursacht die „Lastrelaxation“ in Wellenfedern und wie kann sie vorhergesagt werden?

2026-06-16 FAQ

Unter Lastrelaxation (oder Kriechen) versteht man den Verlust der Federkraft im Laufe der Zeit, während die Last auf einer konstanten Arbeitshöhe gehalten wird. Dies wird hauptsächlich dadurch verursacht, dass die Feder bei Temperaturen betrieben wird, bei denen die Streckgrenze des Materials verringert wird oder die Spannung hoch genug ist, um ein mikroskopisches Fließen des Kunststoffs zu verursachen. Die Relaxation wird mithilfe der Arrhenius-Gleichung für temperaturabhängige... vorhergesagt.

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Unter Lastrelaxation (oder Kriechen) versteht man den Verlust der Federkraft im Laufe der Zeit, während die Last auf einer konstanten Arbeitshöhe gehalten wird. Dies wird hauptsächlich dadurch verursacht, dass die Feder bei Temperaturen betrieben wird, bei denen die Streckgrenze des Materials verringert wird oder die Spannung hoch genug ist, um ein mikroskopisches Fließen des Kunststoffs zu verursachen. Die Relaxation wird mithilfe der Arrhenius-Gleichung für temperaturabhängige Prozesse oder durch Konsultation materialspezifischer Relaxationskurven vorhergesagt (z. B. verliert $17$-$7PH$ typischerweise $< 5\%$ Last nach 100 Stunden bei $450^{\circ}F$ bei $100$ ksi-Spannung). Bei der Fehlersuche an einer fehlerhaften Baugruppe, bei der die Vorspannung verloren geht, sollte der Techniker die „freie Höhe“ der verwendeten Feder messen; Eine deutliche Reduzierung im Vergleich zur ursprünglichen Spezifikation weist darauf hin, dass die Feder aufgrund der Entspannung „fest geworden“ ist.

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