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Hallo zusammen,

Das Prinzip hinter diesem System ist es das die Vorspannkraft durch die Druckschrauben im Hauptgewinde erzeugt wird.

1.Frage

Müssen die zylindrischen Elemente in Reihe geschaltet sein um die gesamte Nachgiebigkeit der Schrauben berechnen zu können?

Oder kann ich die Nachgiebigkeit der Druckschraube (10 Stück) einfach zu der ges. Schraubennachgiebigkeit addieren?

δ_gesamt=δ_Schraube+10*δ_Druckschraube  ????

2.Frage
Temperaturabhängigen Vorspannkraftänderung

Kann ich die geänderte Formel so anwenden ?  wenn ja, habt ihr eine idee welche Klemmlänge ich für die Druckschraube annehmen kann ?

Schraubenverbindung und Formel habe ich als Bild hochgeladen.

Mit freundlich Grüßen
timbooo

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Hallo, was ist den mit Delta T gemeint ?

Ist das das Drehmoment ?  Der Teller oben verbiegt sich, das ist üblicherweise sehr viel mehr als axiale Dehnung und Stauchung. 

Bei der Dehnschraube, falls es eine sein soll , entfällt das Drehmoment ganz.
Wenn das in der Fomrel berücksichtigt ist, ist alles in Ordnung.

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Klaus

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Die Hauptschraube wir rein Axial belastet, es entsteht keine Torsion durch das Anziehen oder so.

Das delta T ist die Differenz der Temperatur.

delta T = Betriebstemp - Raumtemp

bei der Formel geht es nur um die Längenausdehnung abhängig von der Temperatur => Durch entsteht eine Vorspannkraftänderung

Mein Problem ist das ich durch dieses System 1 Hauptschraube (Dehnschraube) und 10 Druckschrauben haben. Dieses System nennt sich Superbolt. Deswegen muss ich meiner Meinung nach die Formel abändern

Durch die hohen Betriebstemperaturen von 200 °C reduziert oder erhöht sich die Vorspannkraft, je nach dem ob sich die Schraube oder die verspannten Teile mehr ausdehnen.

lk= Klemmlänge
alpha = Wärmeausdehnungskoeffizient
E_SRT= E-Modul der Schraube bei Raumtemp
E_ST= E-Modul der Schraube bei Betriebstemp
E_DSRT= E-Modul der Druckschrauben bei Raumtemp
E_DST= E-Modul der Druckschrauben bei Betriebstemp
E_PRT= E-Modul der verspannten Teile bei Raumtemp
E_PT= E-Modul der verspannten Teile bei Betriebstemp

[Diese Nachricht wurde von timbooo am 05. Jul. 2017 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von timbooo am 05. Jul. 2017 editiert.]

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Ich kann mir nicht vorstellen, daß dieser Fall genau so in der VDI 2230 so vorkommt.
Da ist doch alles aus Stahl und der leitet die Wärme. Da hat doch alles die gleiche Temperatur.  Die Unterschide sind doch so klein ,
daß sie kaum Einfluss haben.
Du betrachtest das viel zu theoretisch.
Wie ich oben schon erwähnte, gibt der Tellerrand außen viel mehr nach.
Wo ist im obigen Bild Betriebstemperatur und wo Raumtemperatur ? 

Ist da irgendwo isoliert ?

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Klaus

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Nein, so kommt der Fall nicht in der VDI vor, deswegen möchte ich die Formel für die Temperatur abhängige Vorspannkraftänderung abändern (wenn möglich).

Das obere Bauteil der verspannten Teile ist vom Durchmesser ein bisschen größer als der Rest, und hat während des Prozesses kontakt mit einem heißen Gegenstand ( über die ganze Mantelfläche)

Der Schraubenkern ist doch die Bohrung teilweise isoliert.

Material der Bauteile:
-verspannte Teile und die Druckschrauben sind aus Stahl
-die Hauptschraube ist aus einer Titanlegierung

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Zitat:

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Müssen die zylindrischen Elemente in Reihe geschaltet sein um die gesamte Nachgiebigkeit der Schrauben berechnen zu können?

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Was sind "die" zylindrischen Elemente?

Zitat:

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Oder kann ich die Nachgiebigkeit der Druckschraube (10 Stück) einfach zu der ges. Schraubennachgiebigkeit addieren?

δ_gesamt=δ_Schraube+10*δ_Druckschraube  ????

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Nö. Noch falscher geht es kaum. Biring das erstmal in Ordnung, bevor Du Dich mit solchen "Feinheiten" wie Temperaturänderung befasst.

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Mit zylindrischen Elementen ist die Hintereinanderschaltung der einzelnen Elemente gemeint
δ_S = δ_SK + δ_GM + δ_Gew +....

Ok da hast du recht.

Für die Hauptschraube ist die Nachgiebigkeit kein Problem.
Kann mir denn jemand einen Tipp geben wie sich die gesamte Nachgiebigkeit der Schrauben (Hauptschraube + Druckschraube) berechnen lässt? In Fachbüchern habe ich nichts dazu gefunden.

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Was haltet ihr davon ???

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Welche Einheit hat denn die Nachgiebigkeit?

Wie ändert sich der nach Deiner Methode errechnete Wert, wenn Du die Anzahl der Schrauben beispielsweise von 6 auf 4 reduzierst?

Ergibt das Sinn?

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Zitat:

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Original erstellt von timbooo:

Schraubenverbindung und Formel habe ich als Bild hochgeladen.

Dieses System nennt sich Superbolt.

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Ich sehe nur Formeln, kein Bild. Kann mir nichts darunter vorstellen.
Das mit dem "Superbolt" hört sich für mich aber etwas phantastisch an.

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Gert Dieter 

Denken ist wie googeln, nur krasser.

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forum_formel.PNG test3.PNG

Zitat:

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Original erstellt von ulrix:
Welche Einheit hat denn die Nachgiebigkeit?

Wie ändert sich der nach Deiner Methode errechnete Wert, wenn Du die Anzahl der Schrauben beispielsweise von 6 auf 4 reduzierst?

Ergibt das Sinn?

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Einheit = mm/N

Habe von einem Kollegen erfahren das die Druckschrauben Parallel geschaltet sind. (die Formel die er mir gegeben hat lade ich im Anhang hoch)

Bin leider überfragt ob das Sinn macht, deswegen bitte ich euch um Rat.

Das Bild mit dem Schraubensystem habe ich echt nicht hochgeladen, ist jetzt aber auch im Anhang.

Dieses Superbolt-System gibt es wirklich :-D Google mal danach.

Wäre super wenn ihr mir sonst sagen könntet wie ihr die Nachgiebigkeit dieses System berechnen würdet.

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Zitat:

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Original erstellt von timbooo:
Habe von einem Kollegen erfahren, dass die Druckschrauben parallel geschaltet sind.

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Ah ja. Der Kollege hat gute Informanten!

Unsereiner muss sich damit begnügen, die (im Übrigen sehr hübsche!) Konstruktion anzusehen. Das Ergebnis ist aber dasselbe. 

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Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

It's not the hammer - it's the way you hit!

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Nimm es bitte nicht persönlich:
Wenn Du nicht selbst erkennst, dass die Druckschrauben parallel geschaltet sind,
und wenn Du nicht selbst einschätzen kannst, dass es unsinnig ist, dass bei deiner bisherigen Berechnungsmethode eine hohe Anzahl Druckschrauben eine hohe Nachgiebigkeit ergibt,
traust Du Dir trotzdem die Schraubenberechnung zu?

Im übrigen vergleiche doch mal die Proportionen Deines Entwurfs mit den Proportionen von NORD-LOCK.

Deinen Schraubenkopf hat Klaus ja sehr treffend als "Teller" bezeichnet. Dessen Nachgiebigkeit dürfte einen erheblichen Beitrag zur Gesamt-Nachgiebigkeit der Schraube liefern.

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Danke, Ulrix, für die Info.An dem System scheint doch was dran zu sein.

Aber eigentlich müsste der Fragesteller die Information liefern. Wieso soll ich danach googeln?

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Gert Dieter 

Denken ist wie googeln, nur krasser.

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Weil's wie Denken ist, nur weniger krass?

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Habe ja nur gesagt dass du es Googlen sollst, falls du mir nicht glaubst.

Versuche mich gerade an der Berechnung als Werkstudent, also ist das einfach mal eine Herausforderung für mich.

Ist halt kein Standard System wie ich es aus den Klausuraufgaben kenne.

Aber wieso kann denn keiner sagen wie er die gesamte Nachgiebigkeit berechnen würde?
Möchte einfach ein einigermaßen genaues Ergebnis haben und es mit berücksichtigen (auch wenn es keinen großen Einfluss nehmen sollte)

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Wie ich oben schon angedeutet habe, dürfte sich ein Schraubenkopf mit einem so großen Durchmesser-Höhe-Verhältnis unter Belastung ziemlich stark wölben.
D. h. der Schraubenkopf gibt nach, er leistet also einen Beitrag zur Gesamt-Nachgiebigkeit der Schraube.
Eine solches Wölben ist für Schraubenköpfe eher ungewöhnlich, daher würde es mich wundern, wenn jemand für die Nachgiebigkeit eine Bestimmungsgleichung parat hätte.
Das ist wohl eher ein Fall für FEM.

Darüber hinaus gilt es nachzuweisen, der Kopf nicht überlastet wird, d. h. dass er sich nicht unzulässig plastisch verformt.

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Zitat:

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Original erstellt von ulrix:
Wie ich oben schon angedeutet habe, dürfte sich ein Schraubenkopf mit einem so großen Durchmesser-Höhe-Verhältnis unter Belastung ziemlich stark wölben.
D. h. der Schraubenkopf gibt nach, er leistet also einen Beitrag zur Gesamt-Nachgiebigkeit der Schraube.
Eine solches Wölben ist für Schraubenköpfe eher ungewöhnlich, daher würde es mich wundern, wenn jemand für die Nachgiebigkeit eine Bestimmungsgleichung parat hätte.
Das ist wohl eher ein Fall für FEM.

Darüber hinaus gilt es nachzuweisen, der Kopf nicht überlastet wird, d. h. dass er sich nicht unzulässig plastisch verformt.

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Das kann ich doch über die Flächenpressung in der Kopfauflage überprüfen? richtig ?
Das der Schraubenkopf einen Beitrag zur Gesamt-Nachgiebigkeit leitet ist mir auch klar. Die Nachgiebigkeit der Hauptschraube zu berechnen sehe ich auch nicht als Problem.

Die Belastung ist jedenfalls nicht so stark das sich der Kopf stark verformt, diese Konstruktion hält aus Stahl zumindest schon viel Jahre
Jetzt möchte ich prüfen ob es auch aus anderen Materialien hält.
Vielleicht hat ja noch irgendwer eine Idee wie man die Nachgiebigkeit überprüfen kann ohne eine FEM zu machen

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" Die Belastung ist jedenfalls nicht so stark das sich der Kopf stark verformt "
Woher weißt Du das ? Der Kopf verfomrt sich am meisten. 
Hast Du ein Haarlineal hingehalten ? 

Wenn da kein Drehmoment auftritt, bist Du mit der VDI 3320 falsch.

Du hast im Prinzip Wärmedehnung von einer Zugschraube und 10 Druckschrauben.
Das sind dann 10 Druckfedern die Parallel sind und eine in Reihe dahinter.
Da nimmst Du die Steifigkeitgleichung der der beiden und die Kraft und Verfomrung ist dann gleich.
Mit genau solchen Federnbeispielen fängt jedes FEM Lehrbuch an.

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Klaus

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forum4.PNG

Meinte damit das sich der Kopf nicht so stark verformt das er sich plastisch verformt.

Also die Druckschrauben werden mit einem Drehmoment von ca 250 Nm angezogen, die Hauptschraube wird im Montagezusatnd aber nur rein Axial belastet.

Dann sehe ich das doch gar nicht so verkehrt mit der Parallelschaltung der Druckschrauben.(Wenn ich dich richtig verstanden habe)

Werde mir morgen mal ein Lehrbuch über die Grundlagen der FEM besorgen.

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Plastisch darf sich bei einer richtig dimensionierten Konstruktion sowieso nichts verformen.
Und die elastische Verformung ist bei dem großen flachen Teller sicher größer als bei der kompakten Bauweise von Nord-Lock und nicht zu vernachlässigen.

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Gert Dieter 

Denken ist wie googeln, nur krasser.

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Hallo , jetzt wollen wir mal das Pfehrd von vorne aufzäumen.
Habe jetzt meine Diplomarbeit von anno 86 rausgeholt, die ging natürlich über FEM. Aber so weit muß man das gar nicht rein.
Ich betrachte hier alles nur axial.

Mit Schraube ist hier nichts, mit Federn komt man weiter.

Die allg. Feder Formel ist: F = C * f      F = Kraft
                                          C = Fedrkonstante
                                          f oder u = Verformung
Die Formel funktioniert auch bei einem Bolzen der axial belastet wird.

Die Federkonstante C = A * E / l          A = Querschnitt
                                          E = E-Modul
                                          l = federnde Länge

Die Temperaturänderung ergibt eine Dehnung Epsilon .

Dehnung * E-Modul ergibt eine Spannung. 
Das mit dem entsprechenden Querschnitt multipliziert ergibt dann die Vorspannkraft. 

Jetzt kannst Du die 10 Druckschruabe zu einer Federgleichung zusammenfassen.
Für die Zugschraube kannst Du auch die Federgelichung aufstellen.
Jetzt hast Du ein Gleichungssystem mit 2 Gleichungen.
Das solltest Du jetzt lösen können , weil die Kraft gleich ist.

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Klaus

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Ok danke, damit werde ich mich morgen auch nochmal beschäftigen.
Aber wäre das nicht auch noch eine Möglichkeit die Nachgiebigkeit des Systems zu berechnen?
In der Formel habe wegen der Übersicht 3 Druckschrauben anstatt 10 angenommen

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Warum willst Du die Schraube nochmal zerlegen ? 
Das ist reichlich akademisch, kompliziert und führt zu nichts , weil das Gewinde so viel Luft hat. 

Wofür steht bei Die das kleine Sigma ?

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Klaus

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