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Autor Thema:   Durchbiegung Welle (2649 mal gelesen)
dbehe2013
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Hallo,

ich habe eine Frage bzgl. der Berechnung der Durchbiegung einer Welle. Die Welle ist 45 mm lang, einseitig fest eingespannt und hat einen Durchmesser von 35 mm. An dieser wird ein langes Aluminiumprofil der Masse 7 kg befestigt.
An sich könnte man nun die Durchbiegung berechnung analog zum Kragträger mit Momentenbelastung. Allerdings bin ich etwas unsicher, da die Belastung quasi stirnseitig eingreift, siehe angehängte Abbildung.
Kann mir da jemand weiterhelfen?

http://www.workupload.com/image/jC22BlL

Danke.

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Hohenöcker
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erstellt am: 22. Mrz. 2013 14:20    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 dbehe2013 10 Unities + Antwort hilfreich

Was die Durchbiegung betrifft, kannst Du als Kragträger mit Punktlast rechnen.
Allerdings sieht es so aus, dass das Profil einseitig befestigt ist; also wird sich die Welle auch verdrehen; Du musst auf Torsion rechnen und die beiden Belastungen kombinieren.

------------------
Gert Dieter 

Seit man begonnen hat, die einfachsten Behauptungen zu beweisen, erwiesen sich viele von ihnen als falsch.
Bertrand Russell

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Jens2001
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erstellt am: 22. Mrz. 2013 14:34    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 dbehe2013 10 Unities + Antwort hilfreich

Deine Welle (ja es ist wirklich eine denn es wird ein Drehmoment übertragen) ist vom Prinzip her eine Drehstabfeder.
Du muss zweimal rechnen, zum einen hast du eine Biegung, die du berechnen mußt. Zum anderen gibt es da noch die Torsion durch das Drehmoment dazu musst du den Schwerpunkt des Aluminiumprofiels bestimmen und mit dem Hebelarm rechen.

lg jens

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dbehe2013
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So ganz hab ich das noch nicht verstanden, was du meinst. Geh ich richtig in der Annahme, dass du mit Punktlast diesen Fall meinst (siehe Abbildung)?

http://www.workupload.com/image/mE7CjRJ

Dazu müsste ich dann die Masse mit der Erdbeschleunigung in eine Einzelast umrechnen. Kann man das einfach so machen?

Wie genau du das mit der Torsion meinst, hab ich noch nicht verstanden. Also mir ist klar, dass das Aluprofil ein Moment erzeugt. Aber ich finde keinen Fall wo das Moment stirnseitig angreift, wie hier.

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Jens2001
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erstellt am: 22. Mrz. 2013 15:05    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 dbehe2013 10 Unities + Antwort hilfreich

die Biegung ist der Fall wie in deinem Beispiel.
Aber dazu kommt dann eben die Torsion dazu, Schwerpunkt bestimmen und dann Hebelarm mal Gewichtskraft...

lg

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Torsten Niemeier
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erstellt am: 22. Mrz. 2013 15:39    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 dbehe2013 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von dbehe2013:
Die Welle ist 45 mm lang, einseitig fest eingespannt und hat einen Durchmesser von 35 mm.

Ist das für Euch wirklich ein Biegebalken?

BTW: Wenn er tatsächlich nur die Durchbiegung der Welle berechnen möchte, warum soll er sich dann um die Torsion kümmern?

Gruß, Torsten

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Jens2001
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erstellt am: 22. Mrz. 2013 16:26    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 dbehe2013 10 Unities + Antwort hilfreich

"Wenn er tatsächlich nur die Durchbiegung der Welle berechnen möchte, warum soll er sich dann um die Torsion kümmern?"

weil es dem TO primär um die Verformung geht und die Absenkung in Folge der Torsion (Drehwinkel) größer ist als die durch die Biegung in der nur 45mm langen Welle! Und dann wäre da auch noch die Biegung im Hebelarm zu berücksichtigen!

lg

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Torsten Niemeier
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Zitat:
Original erstellt von Jens2001:
weil es dem TO primär um die Verformung geht und die Absenkung in Folge der Torsion (Drehwinkel) größer ist als die durch die Biegung in der nur 45mm langen Welle! Und dann wäre da auch noch die Biegung im Hebelarm zu berücksichtigen!
lg

Woher wissen wir das?
Er fragt nur nach der Durchbiegung der Welle.
Er nennt nur die Maße der Welle.
Vom angesetzten Profil nennt er nur das Gewicht, keine Länge, kein Querschnitt.
Für mich sieht's also aus, als sei nur die Durchbiegung der Welle von Interesse.
Und dafür scheint mir die Torsion ziemlich unwesentlich zu sein.
Und ich bezweifle nochmals, daß diese Welle sich als Biegebalken rechnen läßt.

Gruß, Torsten


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Jens2001
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klar läßt sich die Welle auch ganz normal als Biegebalken rechen.
raus kommt dabei 0,00020939mm bei Stahl und 0,00058774mm bei Aluminium
also im Grunde genommen passiert nix!
wenn ich mir jedoch die Torsion ansehe, passiert schon wesentlich mehr, je nach angenommenem Hebelarm!

lg Jens

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Zitat:
Original erstellt von Jens2001:
wenn ich mir jedoch die Torsion ansehe, passiert schon wesentlich mehr, je nach angenommenem Hebelarm!

In der Welle?
Biegt die sich dadurch weiter nach unten durch?


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BTW:

Quelle: WIkipedia:

Bernoullische Annahmen

Die bernoullischen Annahmen sind nach Jakob I. Bernoulli benannte Vereinfachungen der Balkentheorie, die sich als Teilgebiet der Technischen Mechanik mit dem Verhalten belasteter Balken beschäftigt.

Die Annahmen: Der Balken ist schlank: Die Länge ist viel größer als die Querschnittsabmessungen.


Gruß, Torsten

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Jens2001
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erstellt am: 22. Mrz. 2013 18:28    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 dbehe2013 10 Unities + Antwort hilfreich

"Biegt die sich dadurch weiter nach unten durch?"

nein, dass nicht aber das Ende des Hebels landet weiter unten...

"Die bernoullischen Annahmen sind nach Jakob I. Bernoulli benannte Vereinfachungen der Balkentheorie"

ok, damit hast du natürlich Recht, ich habe das Ding durch FEM gejagt um die Werte zu ermitteln... und nach techn. Maßstäben passiert eben genau nix!

lg

P.S. werde aber mal eben mit Gleichung der Biegelinie rechnen und ich wette dass da in etwa das Gleiche bei raus kommt...

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