What is the force ratio of a gas spring?
Kraftkvotienten er en beregningsverdi som angir kraftøkningen/krafttapet mellom 2 målepunkter.
Kraften i en trykkgassfjær økes jo mer den trykkes sammen, altså stempelstangen trykkes inn i sylinderen. Dette skyldes at gassen i sylinderen presses mer og mer sammen på grunn av deplasementsendringer inni sylinderen, og på den måten økes trykket som gir den aksiale kraften som stempelstangen presser med.
- Kraft ved ubelastet lengde. Når fjæren er ubelastet, gir den ingen krefter.
- Kraft ved igangsetting. Gjennom en kombinasjon av friksjonskraft pluss X antall N frembrakt av trykket i sylinderen, viser kurven tydelig at kraften øker relativt mye mer straks en gassfjær trykkes sammen. Når friksjonen er overvunnet, faller kurven. Hvis fjæren har hvilt en stund, kan det igjen kreve ekstra krefter for å aktivere gassfjæren. I eksemplet under kan man se forskjellen mellom den første og den andre gangen gassfjæren trykkes sammen. Hvis gassfjæren brukes regelmessig, vil kraftkurven legge seg opp til den nederste kurven. En gassfjær som hviler en stund, vil legge seg nærmere opp til den øverste kurven.
- Maksimal kraft ved sammentrykking. Denne kraften kan egentlig ikke brukes i konstruksjonssammenheng. Kraften oppnås bare som et øyeblikksbilde når det kontinuerlige trykket / vandringen stopper. Straks en gassfjær slutter å vandre, vil gassfjæren prøve å gå tilbake til startposisjonen, og derfor er den brukbare kraften mindre og kurven faller til punkt 4.
- Den maksimale kraften en fjær avgir. Denne kraften måles i begynnelsen av gassfjærens returløp. Dette viser det riktige bildet av den maksimale kraften en gassfjær kan gi når den er stasjonær ved dette punktet.
- Kraften som angis for gassfjæren i tabeller. Etter normale standarder angis gassfjærens styrke ut fra en måling av kraften ved de resterende 5 mm vandring mot utskutt tilstand, og ved stillstand.
- Kraftkvotient. Kraftkvotienten er en beregningsverdi som angir kraftøkningen/krafttapet mellom verdier ved punkt 5 og punkt 4. Altså en faktor for hvor mye kraft en gassfjær mister ved retur fra maksimal vandring punkt 4, til punkt 5 (maks. vandring utskutt – 5 mm) Kraftkvotienten beregnes ved å dividere kraften ved punkt 4 med verdien ved punkt 5. Faktoren brukes også ved omvendt situasjon. Hvis man kjenner kraftkvotienten (se verdien i våre tabeller) og kraften ved punkt 5 (kraften i våre tabeller), kan kraften punkt 4 regnes ut ved å gange kraftkvotienten med kraften punkt 5.
Kraftkvotienten avhenger av volumet i sylinderen, tykkelsen på stempelstangen og oljemengden. Dette varierer fra størrelse til størrelse. Metaller og væsker kan ikke trykkes sammen, derfor er det bare gassen som kan trykkes sammen inni sylinderen. - Demping. Mellom punkt 4 og punkt 5 kan man se en knekk i kraftkurven. Det er ved dette punktet dempingen starter, og demping finnes i den resterende delen av vandringen. Demping oppstår ved at olje siver gjennom huller i stemplet. Ved å endre kombinasjonen av hullstørrelser, oljemengde og oljeviskositet kan man endre dempingen.
Dempingen kan/bør ikke fjernes helt, for ved en plutselig fri bevegelse av stempelstangen vil en helt sammenpresset gassfjær ikke bli dempet, og dermed kan stempelstangen skytes ut av sylinderen.