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Autor Thema:   Umrechnung Drehmoment in Axialdruck (6450 mal gelesen)
Hofe
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1967-2014, viele Updates und SP's, aber sicher nicht alle, deswegen immer wieder Sicherheitslücken

erstellt am: 02. Jan. 2013 15:48    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Tach zusammen!

Ich habe eine mechanische Abdrückvorrichtung, bei der über eine Schraube ein Konus von seinem Gegenstück abgedrückt wird.
Die Abdrückschraube ist M18x1.5, das ermittelte Drehmoment um den Konus zu lösen beträgt 260Nm.
Nun soll die Mechanik durch einen Hydraulikzylinder ersetzt werden.
Welchen Druck muss dieser liefern? Irgendwo dämmerts da noch dunkel aus der Lehrzeit, aber eine einfache, schnell zum Ziel führende Formel konnte ich nicht finden.
Schüttelt das jemand ausm Ärmel?

Grüße

Hofe

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N.Lesch
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WF 4

erstellt am: 02. Jan. 2013 16:29    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Hofe 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Hofe, einem Studenten würde ich das ...

Aber Du hast Dein Profil ordentlich ausgefüllt.

Also Gewinde M18x 1,5 ergibt nach Hoischen einen
Flanken Ø von 16,7 mm , Einen Flanken Radius von 8,35 mm

Der Umfang auf der Flanke ist dann d mal Pi = 52,5 mm.

Der Winkel auf der Flanke ist dann 1 : 35 oder 1,64 °

Das Drehmoment umgerechnet auf den Flankenradius ergibt eine Kraft von:  31.140 N oder 31.14 kN.

Die Axialkraft ist dann: 1090 kN oder 109 Tonnen.

Aufpassen mußt Du mit Deinen Einheiten, weil die Maße in mm sind und das Drehmoment in Nm.

Man kann jetzt diskutieren ob man mit dem Nenn Ø oder den Flanken Ø rechnet.

Beim Nenn Ø wird der Winkel flacher und die Kraft größer.

Ich hoffe daß das Drehmoment am großen Handrad ermittelt ist, weil über ein Gewinde ergibt sich je nach Schmierung ein großer Reibungsverlust.
Und wegen des Reibungsverlustes, sollte da schon genung Sicherheit enthalten sein.

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

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Hofe
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erstellt am: 02. Jan. 2013 16:59    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Servus Klaus,

ich habs befürchtet, dass da so ein hoher Wert rauskommt...
Das Drehmoment wurde stufenweise mit dem Drehmomentschlüssel ermittelt.

Besten Dank für Deine Mühen!

Grüße

Hofe

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ulrix
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erstellt am: 02. Jan. 2013 20:05    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Hofe 10 Unities + Antwort hilfreich

Moin!

'ne komplette (Sonder-)Schraubenberechnung kann ich auch nicht mal eben aus dem Ärmel schütteln. Aber:
Befestigungsgewinde haben einen Wirkungsgrad deutlich unter 50%.
Über 50% ist nämlich die Selbsthemmung futsch.

Da es sich hier auch noch um ein Feingewinde handelt, würde ich mal ins Blaue schätzen, dass der Wirkungsgrad nicht über 25% liegt. Dann wärens "nur" noch 270kN.

Der Kernquerschnitt von M18x1,5 liegt so ungefähr bei 210mm². Das ergibt dann bei 270kN eine Druckspannung um 1300N/mm². OK, bei sehr, sehr hoch vergüteten Stählen ist das noch machbar. Aber die Druckspindeln von Abziehern sind ja recht lang und müssen daher nicht nur auf Druck, sondern auch auf Knickung berechnet werden...

Ich lehn mich mal so weit aus dem Fenster:mehr als 200kN braucht Deine Hydraulik nicht zu können.

Wenn man es genau wissen will, muss man außer dem Gewinde auch das Drucklager der Gewindespindel betrachten, denn da herrscht ja auch Reibung.

Ulrich


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N.Lesch
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WF 4

erstellt am: 02. Jan. 2013 20:38    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Hofe 10 Unities + Antwort hilfreich

@ulrix: Nicht den Kern Ø sondern den Spannungsquerschnitt nehmen, den wollte ich aber auch schon nachrechnen.

@ Hofe: ist das ein Spitzgewinde, Trapezgewinde oder Sägengewinde ?

Du kannst ja aller was reibt und sich bewegt nochmal gut fetten und dann noch mal messen.

Es gibt auch spezielles Fett für Bewegungsgewinde z.B. bei Hasco. Was das taugt weiß ich aber auch nicht.

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

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Hofe
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erstellt am: 02. Jan. 2013 20:51    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Spitzgewinde (aufm Schraubenkopf steht übrigens 12.9, also kein Wald- und Wiesen-Kram).
Schon um Fressen zu verhindern ist das Gewinde immer gut gefettet 
Durchbiegung der Schraube ist nicht zu befürchten, der frei herausragende Teil der Schraube ist kürzer als ihr Durchmesser.

Der ermittelte Wert von 260Nm ist das bisherige Maximum; meistens springt der Konus "schon" bei 200-220Nm ab, je nachdem wie fest er sitzt und wie lange er da schon drauf rumgammelt (es geht um ein Bauteil aus dem KFZ-Bereich).

Grüße

Hofe

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N.Lesch
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WF 4

erstellt am: 02. Jan. 2013 21:09    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Hofe 10 Unities + Antwort hilfreich

Das mit 12.9 kann dann hinkommen.

Aber die 200 kN sind schon sehr gewagt, würde lieber an die 1000 kN gehen. Oder nochmal nachrechnen.

Kommt darauf an wie empfindlich die Hydraulik ist und wie der E-Motor der Pumpe auf Überlastung reagiert.

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Klaus

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Hofe
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erstellt am: 02. Jan. 2013 21:23    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Zitat:
Original erstellt von N.Lesch:
Aber die 200 kN sind schon sehr gewagt, würde lieber an die 1000 kN gehen. Oder nochmal nachrechnen.


Genau darum gehts; kaufe ich einen Zylinder mit 50to, der dann nachher blöd rumliegt oder gleich einen mit 100to, der aber das doppelte kostet und womöglich gar nicht nötig wäre?
Zitat:
Original erstellt von N.Lesch:
Kommt darauf an wie empfindlich die Hydraulik ist und wie der E-Motor der Pumpe auf Überlastung reagiert.

Ist 'ne Handpumpe, die kann das ab 

Grüße

Hofe

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N.Lesch
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WF 4

erstellt am: 02. Jan. 2013 22:02    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Hofe 10 Unities + Antwort hilfreich

Hydraulikzylinder gibt es nicht nach Kraft sondern nach Kolbendurchmesser und Druck.

Bei 200 bar = 20 MPa ist dann für 1000 kN ein Kolben Ø von 252 mm nötig.

Bei der Größe und einer Handpumpe mußt Du aber eine Überdruckventil einbauen, damit der Zylinder nicht überlastet wird.

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Klaus

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Megaron
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Beiträge: 302
Registriert: 07.03.2002

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Bleistift

erstellt am: 03. Jan. 2013 11:46    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Hofe 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von Hofe:
Das Drehmoment wurde stufenweise mit dem Drehmomentschlüssel ermittelt.

Hallo Hofe,

das ist absolut sinnvoll, da Ausprobieren die einzige Methode ist, die zuverlässige Ergebnisse bringt. Am besten machst du es hier genauso und hälst mal eine Kraftmessdose in die Vorrichtung..

------------------
Perfection is our goal. Excellence will be tolerated.
Thank you for understanding.

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