Forum:Kunststoffe und Gummi
Thema:Auslegung eines Teils unter Biegespannung
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T H E M A     A N S E H E N
poeka5

Beiträge: 3 / 0

Hallo an alle! 
bin schon ziemlich lange registriert und lese auch öfters in unregelmäßigen Abständen mit. Da hier super Hilfestellungen gegeben werden, werde ich nun auch mal eine Frage einstellen.

Ich bin gerade bei der Auslegung eines Teils, das über Biegung vorgespannt in einer Anwendung montiert werden soll. Die Bewegung, die über die Vorpannung detektiert werden soll, ist relativ gering, unter einem Zehntel Millimeter. Das Teil soll mindestens 10 Jahre die Funktion sicherstellen.
Die Prototypen haben sehr gut funktioniert, auf kurze Dauer spielt die Materialauswahl nicht die tragende Rolle. Auch bei der Vorspannung hat von minimaler Vorspannung bis zu sehr steifen Teilen alles gut funktioniert.

Als Material habe ich an ein kriechbeständiges POM gedacht. Bei der Auslegung würde ich darauf achten, dass es möglichst wenig belastet, mit wenig Kraft/Dehnung vorgespannt wird. Genau hier stellt sich mir aber die Frage, ob ich nicht eher stark bis unter die Fließgrenze vorspannen sollte, damit eben langfristig die Vorspannung aufrecht bleibt.

Lt. Theorie sollte beides möglich sein, im Vergleich zu Zug-/Streckspannung ist die Kriechbeständigkeit bei Biegebelastung um einiges geringer.
Was würdet ihr bevorzugen? Habe ich irgendwo einen Denkfehler? Braucht ihr mehr Angaben?
Wie würdet ihr das Ganze testen? --> Wir haben aktuell vor, mit originalgetreuen Materialien mehrere Tests bei verschiedenen Temperaturen und Vorspannungen zu starten. Hier würden wir dann die Maßänderung nach 100h im Verhältnis zu 1.000h ins Verhältnis setzen und versuchen auf die Lebensdauer hochzurechnen.


Vielen Dank schonmal im Voraus! 

N.Lesch

Beiträge: 5036 / 52

WF 4

Hallo , POM ist für Federn schon das beste Material.  Aber auch da ist alles temperaturabhängig. Etscheidend ist nicht der Federweg, die Vorspannung oder die Bewegung, sondern nur die Materalspannung z.B Sigma V und die Temperatur. 
Du wirst hier um eine FEM Rechnung und konstruktive Minimierung von Sigma V nicht herumkommen .
Bei größeren Spannungen, Dauerlast  und Wärme geht das mit Kunststoff kaum noch.
Was verstehst Du unter einem kriechbeständigen POM ? Meinst Du Glasfaser (GF) ?
An den Stellen mit der höchsten Belastung sollten die GF parrallel zur größten Zugspannung liegen.
"ist die Kriechbeständigkeit bei Biegebelastung um einiges geringer "
Biegung verursacht auch nur Zug- und Ddruckspannungen.

------------------
Klaus

poeka5

Beiträge: 3 / 0

Danke für die Antwort!

Spannungs-/Dehnungs-Diagramm hab ich mir schon angeschaut, die Minimierung war eben auch mein Gedanke. Werde versuchen, nochmal mit FEM zu arbeiten.


Zitat:
Original erstellt von N.Lesch:

Bei größeren Spannungen, Dauerlast  und Wärme geht das mit Kunststoff kaum noch.


Das System wird bei etwa 18-32° betrieben. Die Spannung werde ich soweit minimieren, wie es geht.


Zitat:
Original erstellt von N.Lesch:

Was verstehst Du unter einem kriechbeständigen POM ? Meinst Du Glasfaser (GF) ?


schlecht ausgedrückt. Ich meine ein Material mit gutem Kriechmodul, wenig Setzung des Materials über die Zeit. Möglichst geringe plastische Verformung unter Zeit/Temperatur/Last.


Zitat:
Original erstellt von N.Lesch:

"ist die Kriechbeständigkeit bei Biegebelastung um einiges geringer "
Biegung verursacht auch nur Zug- und Ddruckspannungen.


ja, klar. Hab gemeint, dass das Kriechverhalten unter Biegung besser ist als unter reinen Zug-/Druck-Belastungen.