Veer (mechanica)

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Een trekveer
Een drukveer
Een bladveer
Drukveer die is omgevormd tot trekveer.
Deze veer is bestemd voor schrikdraad.
Een verengalm uit een gitaarversterker
Een bladveer

Een veer is een elastische verbinding die uitgerekt of ingedrukt kan worden waardoor er mechanische spanning in de veer ontstaat, zodat er potentiële energie in wordt opgeslagen. Een veer is daarmee een mechanische accumulator van energie. Mechanische veren zijn universeel toepasbaar waar afhankelijkheid tussen uitwijking en kracht noodzakelijk is. Een welbekend type is een trek- of drukveer van metaal dat in een spiraalvorm (helixvorm) is gewonden. Variaties in verschijningsvorm zijn afhankelijk van de toepassingen of gewenste eigenschappen.

Verschijningsvormen[bewerken]

Soorten[bewerken]

  • Trekveer: een veer die kan worden belast met een trekkracht. Doorgaans een stalen helixvormige veer, of soms een elastisch koord. Hoe meer de veer wordt uitgetrokken, hoe groter de tegenwerkende kracht.
  • Drukveer: een veer die kan worden belast op een drukkracht. Hoe meer de veer wordt ingeduwd, hoe groter de tegenwerkende kracht.
  • Torsieveer: type dat kan worden belast met een moment. Hoe meer de veer wordt verdraaid om zijn lengte-as (torsie), hoe groter het tegenwerkende moment.
  • Schokveer: drukveer voor het opvangen van schokken uit een te verwachten specifieke richting zodat demping van de schok kan plaatsvinden.
  • Technische veer: een veer 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.
  • Gasveer: een drukveer die z'n verende eigenschappen ontleent aan de samendrukbaarheid van een gas.
  • Bladveer: een op buiging belaste veer, bestaande uit één of meer bladvormige elementen.

Vorm en doorsnedes[bewerken]

  • De doorsnede van de stalen draad waaruit een veer is opgebouwd kan rond of rechthoekig zijn.
  • Veren kunnen cilindrisch, maar ook conisch schroefvormig zijn.
  • Spiraalgewonden veren, meestal van ronde 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

Toepassingen van trekveer[bewerken]

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. Op de foto hiernaast is een dergelijke constructie te zien.

Veerkracht en vervorming[bewerken]

Als er een niet te grote resulterende kracht op een veer wordt uitgeoefend zal de veer evenredig vervormen, bijvoorbeeld in axiale richting (langs de lengteas). De verhouding \frac{F_{veer}}{u} van uitgeoefende kracht F_{veer}\! tot uitrekking u\! wordt de veerconstante  k\! genoemd, zoals beschreven door de wet van Hooke.

Materialen[bewerken]

Een veer wordt vaak van een speciaal staal (verenstaal) gemaakt, maar ook kunststof of rubbersoorten worden veel toegepast. 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[bewerken]

Ideale veren[bewerken]

"Ideale veer" is een term voor veren welke geen kracht uitoefenen als hun lengte gelijk is aan nul. In een kracht-verplaatsingsdiagram zal de lijn precies door de oorsprong gaan. In de praktijk zijn veren niet ideaal omdat deze niet kunnen samentrekken tot een lengte van nul. Een ideale veer is wenselijk omdat deze zich gedraagt volgens de veerformule. Ideale veren worden gemaakt zodat er voorspanning in het materiaal aanwezig is en de veerkarakteristiek zodoende theoretisch door de oorsprong zal gaan.

Zie ook[bewerken]