De veerconstante geeft aan hoeveel draaimoment nodig is om een torsieveer een bepaalde hoek te verdraaien. Deze waarde bepaalt hoe stijf of soepel de veer reageert en is daarmee direct van invloed op de werking van een mechanisch systeem. In deze gids leest u hoe de veerconstante wordt berekend en welke factoren bepalend zijn voor een goed functionerende torsieveer.
In tegenstelling tot druk- en trekveren werkt een torsieveer niet lineair, maar via een draaibeweging. Wanneer de benen van de veer worden verdraaid, bouwt de veer een koppel op dat de beweging wil terugbrengen naar de uitgangspositie.
Dit principe wordt toegepast in onder andere sluitmechanismen, klemconstructies, scharnieren en terugstelmechanismen. Afhankelijk van de toepassing kan dit met een enkele veer, maar ook met een dubbele torsieveer wanneer extra kracht of stabiliteit nodig is.
Wie zich afvraagt wat is een torsieveer en hoe deze werkt, komt al snel uit bij het belang van een nauwkeurig berekende veerconstante.
De veerconstante is een maat voor de torsiestijfheid van de veer. Deze waarde geeft aan hoeveel draaimoment (Nm of Nmm) nodig is om de veer één radiaal of één graad te verdraaien.
Met andere woorden: de veerconstante beschrijft de verhouding tussen hoekverdraaiing en het daarbij horende koppel. Hoe hoger de veerconstante, hoe meer kracht nodig is om de veer te draaien en hoe stijver de veer aanvoelt. Hoe lager de waarde, hoe soepeler de beweging verloopt.
De veerconstante bepaalt dus direct hoe een mechanisme reageert. Bij een te hoge stijfheid kunnen onnodig grote krachten ontstaan op assen, scharnieren of bevestigingspunten. Bij een te lage stijfheid ontstaat onvoldoende spanning, waardoor een klep, hendel of mechanisme niet correct terugkeert naar de uitgangspositie.
Daarom vormt de veerconstante altijd het uitgangspunt bij het ontwerpen van torsieveren op maat. Pas wanneer deze waarde correct is afgestemd op de toepassing, ontstaat een gecontroleerde, voorspelbare en betrouwbare beweging binnen het totale systeem.
De veerconstante kan berekend worden met de formule:
Hierbij staan de symbolen voor:
k: veerconstante (Nm/rad of Nmm/graden)
d: draaddiameter (mm)
E: elasticiteitsmodulus van het materiaal (N/mm²)
Dm: middellijn van de veer (mm)
Nw: aantal werkende windingen (zonder uiteinden)
3667: constante die ontstaat bij omrekening van eenheden en geometrische factoren, vooral bij gebruik van mm, graden en specifieke eenhedenconversie.
Naast de geometrie speelt het materiaal een belangrijke rol in de prestaties van een torsieveer. Verenstaal wordt veel toegepast in droge industriële omgevingen waar hoge krachten optreden. Voor toepassingen met vocht, chemicaliën of buitentoepassing is RVS verenstaal een betere keuze vanwege de corrosiebestendigheid.
Bij hoge temperaturen of uitzonderlijke belastingen kunnen speciale legeringen worden gebruikt. Bij het ontwerpen van torsieveren op maat wordt het materiaal altijd afgestemd op de werkelijke bedrijfsomstandigheden.
In fijnmechanische systemen en precisie-instrumenten zorgt een lage en nauwkeurig afgestemde veerconstante voor gecontroleerde bewegingen zonder schokken of overbelasting. Denk aan meetapparatuur, kleine scharnierconstructies en instelmechanismen.
In de medische sector worden torsieveren toegepast in chirurgisch gereedschap, doseersystemen en koppelmechanismen, waar constante kracht en voorspelbare terugvering essentieel zijn voor nauwkeurige handelingen.
Binnen machinebouw, defensie en luchtvaart spelen juist hogere veerconstantes een rol in vergrendelingssystemen, veiligheidsmechanismen, luiken en terugstelconstructies die grote krachten moeten opnemen. In deze toepassingen bepaalt de veerconstante niet alleen de functionaliteit, maar ook de veiligheid van het systeem.
Wilt u een torsieveer die perfect aansluit bij uw toepassing? Bij De Spiraal ontwerpen en produceren we torsieveren op maat, waarbij we nauwkeurig rekening houden met de gewenste veerconstante. Zo bent u verzekerd van optimale prestaties en een lange levensduur.
Neem contact met ons op voor advies of een offerte op maat. Ons team staat voor u klaar!
Direct torsieveren kopen? Bel +31 (0)74 – 291 45 08
