As op sterkte berekenen

Reageer
Berichten: 9

As op sterkte berekenen

Ik ben bezig met het ontwerpen van een aandrijving voor een groot roterend platform en wil de as waarmee hij scharniert graag doorrekenen. Echter laat mijn geheugen mij even in de steek.
Situatieschets.png
3D VLS.png
Ik wil graag de benodigde diameter van de as berekenen. De as scharniert over 3 scharnierpunten, zit aan de zijkanten aan het platform vast en wordt aangedreven door cilinders aan de zijkanten.
Oplegpunten.png
Indien mogelijk moet de as worden gemaakt van EN 1.4404 (AISI 316L) (vloeigrens 220 N/mm², treksterkte 520 N/mm²).
Om de situatie niet te onoverzichtelijk te maken zal ik een aantal sterk afgeronde waarden geven i.p.v. de exacte waarden:

massa platform: 5000 kg
zwaartepunt vanaf as: 1000 mm
krachtmoment bij de 'inklemmingen': 2*50.000.000 Nmm, (of cilinderkracht: 2*50.000.000/300 N, over een arm van 300 mm)
Afstand tussen aangrijpingspunt cilinder en montagepunt as op platform: 150 mm

De cilinders houden het platform vast in deze (geopende) situatie dus de as is 'ingeklemd' aan de zijkanten.
In het kort: ik heb een as, opgelegd op drie wrijvingsloze scharnierpunten, ingeklemd aan de zijkanten, waar de massa van het platform over een zwaartepuntsafstand van 1000 mm op drukt.

De kennis die ik paraat heb, maar het controleren waard is, is:

√(σ²+3*τ²) * veiligheidsfactor < σ_toelaatbaar (vloeigrens)
waarin σ = M/(ϖ/32*d_as³)
en τ = (M_w)/(ϖ/2*r_as^4)
vermoedelijk mis ik een σ en/of τ.

Waar ik vast loop is het bereken van M en M_w, en ik ben er vrij zeker van dat ik een type spanning mis.

Kan iemand mij assisteren in het doorrekenen van deze as? Bij voorbaat hartelijk dank.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.
Gebruikersavatar
Berichten: 486

Re: As op sterkte berekenen

Begin eens met een fatsoenlijke VLS met krachten erin, wellicht een dwarskrachtenlijn en momentlijn. Het is fijn om te weten welke krachten waar optreden.
En is het 1 mooie gave as, of zitten er kerven in? Dit heeft invloed op de vermoeiingsfactor.
Het je niet met specifieke normen te maken?

En hoe werkt de aandrijving? Wordt het platform omhoog geduwd waarbij om de as een (glij-)lager zit, of wordt de as geroteerd en zit het platform er aan vast?

Berichten: 9

Re: As op sterkte berekenen

kwasie schreef:
di 17 sep 2019, 13:53
Begin eens met een fatsoenlijke VLS met krachten erin, wellicht een dwarskrachtenlijn en momentlijn. Het is fijn om te weten welke krachten waar optreden.
En is het 1 mooie gave as, of zitten er kerven in? Dit heeft invloed op de vermoeiingsfactor.
Het je niet met specifieke normen te maken?

En hoe werkt de aandrijving? Wordt het platform omhoog geduwd waarbij om de as een (glij-)lager zit, of wordt de as geroteerd en zit het platform er aan vast?
De as bestaat uit twee delen die met een niet-schakelbare klauwkoppeling aan elkaar zijn verbonden. Het materiaal wordt geleverd met ten minste een 3.1 certificaat (EN-10204) (geen kerven).

Het platform zit aan de as vast (met flenskoppelingen) en de cilinders oefenen onder een arm een kracht uit op de as zodat de as wordt geroteerd. De sterkte van deze verbindingen is reeds gecontroleerd, dus i.p.v. de cilinderkracht te gebruiken kan daar een krachtmoment worden gebruikt. Bij de drie scharnierpunten zitten polymeer glijlagers met μ=0,09 tegen staal, maar ik verwaarloos de wrijving en pas de veiligheidsfactor daar eventueel op aan.

Hierbij het VLS. Echter is dit waar ik vast loop, vandaar dat ik het buigend moment M niet wist te berekenen voor de buigspanning.
Drive Axle Calculation.pdf
VLS
(97.81 KiB) 32 keer gedownload

Reageer