▷ Lente (of lente): wat het is, soorten en toepassingen

In dit artikel wordt uitgelegd wat een veer, ook wel veer genoemd, is. Daarnaast leer je over de verschillende soorten veren en de toepassingen van de veer.

Wat is een veer?

Een veer (of veer ) is een metalen lichaam dat in een spiraal is gebogen en dat na samendrukking of uitzetting zijn vorm kan aannemen. Met andere woorden, een veer is een elastisch element dat niet permanent vervormt, maar nadat het geen kracht meer uitoefent op de veer, terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm.

Veren worden gemaakt van verschillende materialen, hoewel het meest voorkomende materiaal roestvrij staal is. Er worden ook kunststoffen of legeringen gebruikt die koolstof, chroom, silicium of andere componenten bevatten.

Een van de kenmerken van de veer is dat wanneer deze wordt samengedrukt of uitgerekt ten opzichte van zijn rustpositie, hij een kracht uitoefent die evenredig is met zijn verlenging, maar in de tegenovergestelde richting. Hieronder zullen we zien hoe de elastische kracht van een veer wordt berekend.

Deze bijzonderheid betekent dat de veer vele toepassingen in de techniek heeft. Over het algemeen zijn veren ontworpen om weerstand te bieden of om externe spanningen op te vangen. Hieronder zullen we ook zien waar een veer voor is.

Soorten veren

De soorten veren zijn:

Spanningsveer.
Drukveer.
Buigende veer.
Torsieveer.
Andere soorten veren.

Houd er rekening mee dat veertypen over het algemeen worden geclassificeerd op basis van de belastingkracht die erop wordt uitgeoefend, maar er zijn ook andere criteria om ze in andere verschillende typen te classificeren.

Hieronder ziet u de uitleg per veertype en een voorbeeldfoto, zodat u kunt zien hoe elk type veer eruit ziet.

Veerspanning

Zoals de naam al doet vermoeden, werkt de trekveer op spanning, dus de veer rekt uit als er kracht op wordt uitgeoefend. Dit soort veren hebben meestal een haak aan één uiteinde, zodat je ze gemakkelijker kunt uitrekken of een last kunt ophangen.

Drukveer

Drukveren zijn ontworpen om samen te drukken, dus hoe meer kracht er op de veer wordt uitgeoefend, hoe meer deze wordt samengedrukt. De drukveer wordt in het mechanisme van veel machines gebruikt om lasten op te vangen.

buigende veer

De belasting op een buigveer wordt loodrecht uitgeoefend. De veer absorbeert dus de belasting door te buigen en keert vervolgens terug naar zijn oorspronkelijke vorm wanneer de uitgeoefende kracht ophoudt. Dit type veer wordt bijvoorbeeld gebruikt in de voertuigmechanica.

torsieveer

Een torsieveer wordt tijdens zijn werk om zichzelf gedraaid, omdat er in plaats van een axiale belasting op uit te oefenen, er een koppel op wordt uitgeoefend. Het uiteinde van dit type veer draait dus wanneer er belasting op wordt uitgeoefend.

Andere soorten veren

Ten slotte moet worden opgemerkt dat er ook veren zijn die met verschillende soorten inspanningen kunnen werken. Er zijn bijvoorbeeld veren die zowel bij tractie als bij compressie of zelfs torsie kunnen werken.

lente toepassingen

De veer kent vele toepassingen, zowel voor dagelijks gebruik als voor industrieel gebruik voor gereedschappen en machines. Hieronder zie je waar een veer voor is.

De veer of veer kan worden gebruikt om aan te drijven, aangezien de energie die wordt verzameld door het samendrukken van de veer kan worden gebruikt om mechanische apparaten aan te drijven, zoals een mechanisch horloge. De aandrijving stopt als de veer weer ontspant.
De kracht die een veer uitoefent, kan als tegenkracht worden gebruikt, bijvoorbeeld in veerbalansen of schokdempers.
De veer wordt ook gebruikt in het mechanisme van voertuigen; de wrijvingskoppeling of deurremmen bevatten veren voor hun werking.
Veren kunnen ook worden gecombineerd om de uitgeoefende belasting te verdelen, waardoor de belasting die over een groot oppervlak wordt uitgeoefend, wordt omgezet in een meer uniforme belasting. Veel matrassen hebben bijvoorbeeld ingebouwde veren om het lichaamsgewicht te verdelen.
Ten slotte worden veren ook gebruikt om de effecten van schokken te verminderen, omdat ze als schokdemper kunnen werken.

elastische kracht van een veer

De elastische kracht, ook wel herstelkracht genoemd, is de kracht die wordt uitgeoefend door een elastische veer wanneer deze vervormt. Preciezer gezegd: de elastische kracht heeft dezelfde grootte en richting als de kracht die de veer vervormde, maar de richting ervan is tegengesteld.

Om de elastische kracht te berekenen die door een veer wordt uitgeoefend, moet je de elastische constante van de veer vermenigvuldigen met de verplaatsing ervan en vervolgens het teken van het resultaat veranderen. De formule voor de elastische kracht van een veer is daarom als volgt:

$F_e=-k\cdot \Delta x$

Goud:

$F$

is de elastische kracht, uitgedrukt in Newton.
$k$

is de elastische constante van de veer, waarvan de eenheden N/m zijn.
$\Delta x$

is de rek die de veer ervaart wanneer er een externe kracht op wordt uitgeoefend, uitgedrukt in meters.

Opmerking : het negatieve teken geeft eenvoudigweg aan dat de richting van de elastische kracht tegengesteld is aan de externe kracht die op de veer wordt uitgeoefend. Het belangrijkste is dat de modulus van de elastische kracht gelijk is aan de elastische constante vermenigvuldigd met de verplaatsing.

Deze formule staat bekend als de elasticiteitswet van Hooke.

energie van een veer

Elastische potentiële energie, of eenvoudigweg elastische energie, is de energie die zich in een veer ophoopt als gevolg van de arbeid die wordt verricht door de kracht die deze uitoefent. Elastische potentiële energie is dus een soort potentiële energie die verband houdt met de elastische kracht van een veer of veer.

De formule voor het berekenen van de elastische potentiële energie van een veer is:

$E_p=\cfrac{1}{2}\cdot k\cdot x^2$