Kraftstoß

Ginder · Anmeldungsdatum: 12.12.2019 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo,
ich bräuchte eine Formel, die den Öffnungsweg eines federbelasteten Ventils errechnet. Und eine, die die Öffnungszeit des Ventils errechnet. Das Gewicht des Ventilstößels kann vernachlässigt werden!
Beispiel:
Eine Masse von 200g bewegt sich mit 1 m/s auf einen Ventilstößel zu. Der Ventilstößel wird durch eine vorgespannte (sagen wir mal mit 10N) Feder , deren Federrate/kraft (was immer ich dazu brauche) bekannt ist, im Sitz gehalten.
Die Federdaten kann ich ermitteln, ich muss nur wissen, welche ich brauche.
1. Wie weit öffnet sich das Ventil, wenn die Masse auf den Ventilstößel trifft?
2. Wie lange (Zeit) bleibt das Ventil geöffnet?

Meine Ideen:
hab leider keine konkreten

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5875 Wohnort: jwd

zu a) Ventilweg

Legende:
m = Masse
v = Geschwindigkeit Masse
R = Federrate
F_v = Vorspannkraft
s = Gesamter Federweg
s_v = Federweg durch Vorspannung
s_f _ Federweg durch Energiezufuhr

Kinetische Energie der Masse

Energie Feder

zu b) Öffnungszeit

Vorspannung bleibt erhalten

Legende
v = Geschwindigkeit Masse
a = Beschleunigung
t = Gesamte Öffnungszeit
t _o = Öffnungszeit
t_s = Schliesszeit

Du benötigst nur die Federrate R- Alles andere ist bekannt.