Springen naar inhoud

Trekkracht


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Arne_o

    Arne_o


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 februari 2010 - 13:01

Beste ,

Ik zit met een praktisch probleem , en ben helaas inhoudelijk niet zo goed onderlegd.
Ik heb wat research gedaan , en hoop mijn bevindingen hier te kunnen staven.

Er is mij gevraagd te bepalen wat de klemkracht is van een onderdeel die d.m.v. 2 M6 bouten op een as geklemd word.
Ik ben een hele hoop factoren tegen gekomen , en ben een beetje de weg kwijt.

Het onderdeel bestaat dus uit 2 schalen , die om een as geklemd wordt.
Die 2 schalen worden met elkaar verbonden door 2 M6 bouten sterkte 12,9.
Er word geen gebruik gemaakt van moeren , in de schaal zit schroefdraad.

Nu heb ik gelezen dat tussen de 70 en 90% van de kracht verloren gaat door wrijving op de flanken van de schroefdraad en onder de kop van de bout.

Als ik dan een bepaald aanhaalmoment neem , komt er via een berekening een voorspankracht uit.
En als ik dan 10% van die voorspankracht neem , heb ik dan de klemkracht per bout (in het worst case scenario)?

Of is dit te kort door de bocht.

Ik kom namelijk op waardes: aanhaal moment 13.7Nm -> voorspankracht 13. Kn (10% 1,3 Kn -> 130Kg klemkracht)

Alvast bedankt voor jullie mogelijke reacties , met vriendelijke groet , Arne

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

oktagon

    oktagon


  • >1k berichten
  • 4502 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 25 februari 2010 - 13:37

Het principe van voorspanbouten is me theoretisch niet bekend,wel gevoelsmatig,dus ik hoop een richting te kunnen aangeven.

Je kunt stellen,dat de voorspanning of klemkracht van de bout een druk oplevert op omliggende staalvlakken en wrijvingskracht oplevert tussen twee of meerdere platen en dan trekkracht kunnen opnemen en doorgeven aan de dwarsgerichte bout.

Boutberekeningen bij boutconstructies,waarbij meerdere platen op elkaar worden geklemd ,worden meestal teruggebracht tot afschuivingskracht in platen en bouten dan wel stuikkracht in beide elementen.

Als de bouten in lengterichting van de krachten liggen (trek/druk/moment) dan treden dus trek/druk reacties op met mogelijk ook afschuiving en vbij dez laatste moet dan nog een ideele spanningging worden berekend.

Ik lees hier wat in een staalboek ivm berekening en zal dat grotenedeels in deze topic zetten!

Bijgevoegde miniaturen

  • voorspanbouten_1.jpg
  • voorspanbouten_2.jpg

#3

Arne_o

    Arne_o


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 februari 2010 - 17:14

bedankt voor je snelle reactie.
ik denk dat ik het misschien niet helemaal goed begrepen heb.
ik dacht , dat als je een bout met een bepaald moment vast zet , je voorspanning creeert?

simpelweg gezegd willen we een indicatie hebben van de klemdruk/spanning van het onderdeel.(zoals hierboven beschreven)

ik ben tekenaar bij mijn werkgever (geen engineer) en wil me wat verdiepen in de wereld van krachten berekenen enzo. , kijken of het kwartje bij mij wil vallen......

#4

oktagon

    oktagon


  • >1k berichten
  • 4502 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 25 februari 2010 - 18:29

Voor zover ik in het kort heb begrepen is het doel van die voorspanning op de bouten on bij de aanwezigheid van grotere dan wel te groot geboorde boutgaten een wrijfvermogen tussen de platen te realiseren om het foute boren op te lossen.

Op de tweede bladz.zag ik een formule die ermee te maken had,maar waar ik geen aandacht verder aan besteedde.Als je het resterende verhaal nog wilt hebben,kun je dat krijgen,maar gezien je interesse en mogelijke basiskennis van boutenberekenen,geloof ik niet dat dit al aan de orde komt.

Ik vermoed,dat veel constructeurs je wel kunnen vertellen,hoe sterk ze een voorspanbout kunnen aandraaien en welk moment er dan optreedt,maar vraag ze niet,welk deel van een boutkracht dat aandraaien oplevert;ikzelf weet daar ook geen antwoord op.

Op mijn site (bij "handige links") onder dit hoofdstuk constructies tref je een boutenprogramma aan en daarbij boutenschema's. Mogelijk is het wat voor je.

#5

covrtray

    covrtray


  • >100 berichten
  • 150 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 februari 2010 - 20:27

In bijlage een documentje dat ik opgesteld heb net voor mijn examen Bruggenbouw, waar ťťn van de vragen handelde over de verschillen tussen gekalibreerde bouten en spanbouten. Helaas wel zonder tekeningetjes.

Bijgevoegde Bestanden


#6

oktagon

    oktagon


  • >1k berichten
  • 4502 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 26 februari 2010 - 08:24

In bijlage een documentje dat ik opgesteld heb net voor mijn examen Bruggenbouw, waar ťťn van de vragen handelde over de verschillen tussen gekalibreerde bouten en spanbouten. Helaas wel zonder tekeningetjes.


Kun je een concreet uitgewerkt voorbeeld geven van een willekeurige verbinding met voorspanbouten?

#7

king nero

    king nero


  • >250 berichten
  • 934 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 februari 2010 - 13:35

Wrijving speelt hier een grote rol: zowel het ondervlak van de kop van de bout met de bovenkant van de eerste schaal, als de wrijving die zich afspeelt in de schroefdraad zelf (schuine vlakken).

Berekenen wordt in dit geval maar zo accuraat als uw gok ivm. de wrijvingscoŽfficiŽnten.
Voor nauwkeuring aandraaien wordt enkel op moment aandraaien niet gebruikt, indien dit de voorgeschreven methode is mag u uw berekeningen reeds weggooien wegens gewoon niet nauwkeurig genoeg.
Moment + hoekaandraaiing scoort al beter, voor echt cruciaal werk worden er nog andere methoden gebruikt.

Ik kan u literatuur aanraden hieromtrent (moet op mijn werk eens kijken - auteur is John Bickford - daar wordt dit in groot detail besproken) maar meestal worden zulke verbindingen ofwel empirisch bepaald, ofwel dmv. zogenaamde "DTI's" (direct tension indication washers), dit zijn rondellen die dmv. plastische vervorming aanduiden wat de spankracht in de bout is.
Er bestaan ook bouten met een kleurcodering in de kop, die erg nauwkeurig zijn en als groot voordeel hebben dat ook na verloop van tijd de schouwing erg eenvoudig verloopt: gewoon controleren of de kleur nog klopt (normaal groen/rood), en indien niet heeft de bout zijn voorspanning verloren.

#8

Arne_o

    Arne_o


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 februari 2010 - 22:05

beste king nero,

Ik begreep al dat het lastig is deze berekening uit te voeren.
Ook had ik al begrepen dat wrijving op de flanken van de schroefdraad en onder de kop van de bout het grootste struikelblok vormen.
Maar uit diverse dingen die ik gelezen had lijkt het zo te zijn dat zo'n 70 tot 90 % van de kracht verloren gaat door de wrijving.
En ik vraag mezelf af of er een verhouding is tussen het aanhaalmoment , de (voor)spanning die dat creeert en de klemkracht van de verbinding.
Dus of ik zo bij benadering een waarde eruit kan filteren , misschien zien jullie dat als gokken , kan ook een indicatie zijn?
Ik las ook ergens dat de verbinding relaxeert , dus de kracht van de verbinding afneemt na verloop van tijd.

groet Arne

#9

king nero

    king nero


  • >250 berichten
  • 934 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 februari 2010 - 10:39

De klemkracht van de verbinding is ook afhankelijk van de elasticiteit van de totale verbinding.
De klemkracht zal inderdaad na een bepaalde tijd ook verminderen, afhankelijk van de omstandigheden en materialen.

Aanhaalmoment is geen manier waarop je kunt betrouwen, is veel te afhankelijk van variabele parameters.

boek waarnaar ik u zou willen verwijzen is "An Introduction to the Design and Behavior of Bolted Joints" van Bickford, een boek dat in feite zoveel meer is dan enkel maar een "introduction".

Daar wordt ook het belang van de stijfheid van de bout (+ verlenging die ook in rekening dient gebracht !) en de stijfheid van de verbinding in uitgelegd, twee waarden die men nodig heeft bij het berekenen van de spanning in de bout.
Want gezien het feit dat de verbinding (de schaal in uw geval) een veel stijvere "veer" is dan de bout, zal een verdere verdraaiing van de bout een veel hogere (trek-)spanning in de bout genereren dan een (druk-)spanning in de verbinding.

ik ben tekenaar bij mijn werkgever (geen engineer) en wil me wat verdiepen in de wereld van krachten berekenen enzo. , kijken of het kwartje bij mij wil vallen......

Ik kan u dan alleen maar het boek aanraden, op een forum zult u geen afdoend antwoord vinden tenzij er een gespecialiseerd iemand een dagje aan wilt werken... Indien het geen echt kritisch design is, zult u andere manieren meer aanbevolen vinden, en in het geval van lagerschalen zoals bvb. in een motor (drijfstangen/krukas e.d.) wordt dit berekend ťn heel wat overgedimensioneerd.

#10

Arne_o

    Arne_o


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 maart 2010 - 22:24

beste ,

Allereerst bedankt voor alle reacties , en serieuze input.
Helaas gaat de discussie een richting op die ik niet helemaal bedoelde.
Ik begrijp dat ik een lastig punt heb aangesneden , en zoals aangegeven is mijn kennis over de materie beperkt.
Na veel zoekwerk op internet en dergelijke heb ik wel een aantal gegevens gevonden maar het gaat mij meer om de interpretatie ervan.

Ik zal proberen het probleem anders te verwoorden.
We moeten hier bij mijn werkgever een aantal delen (her)ontwerpen.
Waaronder een curverol die op een as gemonteerd word , die curverol bestaat uit 2 nauwkeurig aangemaakte delen (schalen) die gemaakt zijn van 1.2379 en dan 58/60 Hrc gehard worden.
Het vastzetten gebeurd d.m.v. 2x m6 bouten.
We willen de schalen om de as klemmen met een bepaalde kracht , zo'n 1000 N

Vandaar de zoektocht naar gegevens , uit boeken van leveranciers en bijvoorbeeld een calculator op werktuigbouw.nl in secties boutverbindingen.
Daar krijg ik dus gegevens uit , zoals bovenstaand , aanhaalmoment en kracht die daardoor gegenereerd word.

Ik begrijp dat het punt wrijving en rek (veer werking?) grote factoren zijn.

Maar kort door de bocht , voor nu , zit er iets in de aanname van de gegevens zoals in de start van het topic?
Ik wil dus een indicatie hebben van de klemkracht...

Met vriendelijke groet , Arne

#11

king nero

    king nero


  • >250 berichten
  • 934 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 02 maart 2010 - 09:48

Kort door de bocht zijn deze waarden buikbaar: zie bijlage.

Dit is echter niet meer dan een uitgewerkte versie van de standaard tabelletjes die je overal terugvindt, zonder rekening te houden met factoren zoals boutlengte, stijfheidsverhouding etc...

Door het gebruik van Loc-Tite, smeermiddelen of andere kunnen deze waarden gemakkelijk 25% afwijken!

#12

Arne_o

    Arne_o


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 maart 2010 - 15:11

Beste King Nero,

Even een paar vraagjes over deze berekening.
Zoals ik aangegeven had heb ik uit diverse publicaties dat zo'n 70 tot 90 % van de kracht verloren gaat door wrijving op de flanken van de schroefdraad en onder de boutkop.
Verreken je dat door de wrijvingscoŽfficiŽnt (k) mee te nemen in jou berekening?
Dus dan zou de voorspanning Fi de kracht zijn die de verbinding in zich heeft , gedeeltelijk overgebracht als klemkracht , gedeeltelijk als kracht op de "veer" , bout en schroefdraad.

#13

Arne_o

    Arne_o


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 maart 2010 - 20:36

Ik heb een afbeelding van de situatie bijgevoegd , je ziet een as met daarop de curverol ,en daarachter een geel onderdeel wat verder niet van toepassing is , een beetje linsboven zie je een lager die met veerspanning de curverol moet volgen.
Bijna niet te zien maar de curverol is gedeeld.

curve.jpg

Ik heb nog even gesproken met iemand die wat meer berekeningen heeft gedaan aangaande boutverbindingen ,en die gaf aan dat de kracht die de verbinding kan maken verrekend met het rendement (afwijking door wrijving) de kracht is die de bouten kunnen genereren aan klemkracht , mits je beneden de vloeigrens blijft.
Dan is actie is reactie.

Groet Arne.

Veranderd door Arne_o, 03 maart 2010 - 20:39






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures