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Hallo. Von einem Vierkantrohr mit konst. Durchmesser ist es ja möglich die Torsionsspannung ausrurechnen (eine seite feste einspannung, andere seite frei).
Wie ist es denn wenn das gleiche Rohr geschlitzt ist?
Das die Festigkeit stark nachlässt ist klar, aber um wieviel oder um welchen Faktor?
Gruß Thomas

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Hallo Tommy, Du wirfst hier die Begriffe ganz schön durcheinander.
Ein Vierkantrohr hat keinen Durchmesser.
Sondern nur eine Wanddicke.
Eine Drehmoment verurscht eine Torsionsbelastung und diese eine Schubspannung im Stahl.
Wenn man das Rohr schlitz, ändert sich nicht die Festigkeit des Stahls sondern die Steifigkeit des Rohres.
Diese läßt gewaltig nach aber konkrete Formeln habe ich im Moment nicht bei der Hand.

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Klaus           Solid Edge V 18 SP6  Acad LT 2000

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Sorry, da habe ich nicht aufgepasst. Meinte natürlich die Wandstärke t.
Dann muss ich mal nach den Formeln suchen.

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Muß der Schlitz ganz durchgehen ?
Wenn das Rohr wenigstens an den Enden noch geschlossen ist, wäre die Sache schon wesentlich stabiler.

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Klaus           Solid Edge V 18 SP6  Acad LT 2000

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Hallo Thomas,

bei Torsion sollten nur geschlossene Profile verwendet werden. Offene Profile haben bei Torsion fast keine Festigkeit.

Die Formeln findest Du im Dubbel oder in anderen Nachschlagewerken.

Thomas

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Dir kann geholfen werden.
Steht alles schön in:
Martin Mayer, Titel weiß ich gerade nicht, guter allgemein-Überblick
außerdem sehr schön und umfangreich abgehandelt in Bozina Perovic,  Handbuch Werkzeugmaschinen (169.-) (super Grafiken und Tabellen die sehr schnellen Überblick schaffen)

Steifigkeitsmässig liegen die Unterschiede laut M.Mayer bei guten 300
Spannungsmässig etwa Faktor 30.
Die Zahlen werden in der anderen Literatur noch höher angegeben, was auf Unterschiede des Wandstärken/Querschnittsverhältnisses zurückgehen dürfte.
Gültig sollten diese Zahlen etwa bis s=1/10*a bzw. b sein.

Hilfreich für Verringerung der Torsion: Kopfplatte und runde oder Quadratische Querschnitte, außerdem Diagonal-Rippen. Im Prinzip kannst Du sozusagen bei Rechteckprofilen ein Quadrat-Profil rechnen aber mit der kürzeren Seite des Rechtecks...

Torsion und Schlitze sind eine tödliche Kombination...ich weiß leider wovon ich rede, da ein Dienstleister genau das gerade verbockt hat.

Merksatz:
viel Hohlraum schaffen.
So mehr Luft "eingeschlossen" ist - so besser

Wenn du mehr Tipps brauchst: melde Dich!

Grüssle

Bernt

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Mach was Du willst - aber will das richtige.

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Hallo Bernt. Besten Dank für die Hilfe. Nicht das ich so etwas Konstruieren möchte. In der Firma wo ich meine Diplomarbeit schreibe wurde genau das gemacht. Auf ein Vierkantprofil das auf Torsion beansprucht wird wurde ein schlitz reingemacht um etwas zu befestigen. Wollte das mal nachrechnen damit ich sagen kann das dass Profil um faktor x weniger aushält.
Kennst du dich zufällig mit Förderbändern aus?
Bei der diplomarbeit soll die Durchbiegung von Förderbändern untersucht werden. Weißt du ob man das als Fachwerk rechnen muss oder ist das vielleicht sogar möglich das man einen einfachen Biegebalken zugrunde legt?
Gruß Thomas

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Zitat:

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Original erstellt von Tommy5110:

Bei der diplomarbeit soll die Durchbiegung von Förderbändern untersucht werden. Weißt du ob man das als Fachwerk rechnen muss oder ist das vielleicht sogar möglich das man einen einfachen Biegebalken zugrunde legt?

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Gib doch mal mehr Details

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Hallo Horval.
Das werde ich gerne machen.
Aufgrund von unterschiedlichen Kundenwünschen möchte die Firma unterschiedliche Längen von Förderbändern bauen. Da die Konsolen für den Antrieb immer gleich ist möchten sie diesen "auf Vorrat bauen". Dazu soll ich ein Baukastensystem entwickeln. Wenn der Kunde ein Band haben möchte das z.B. 10m, 20m, 30 lang ist müssen die Stücke nur noch dawzischengesetzt werden. Dazu ist es notwendig das die Abstände zwischen den Stützen bestimmt werden, wegen der Durchbiegung.
Auch muss die Verbindungsstelle (Schraubenverbindung) auf Festigkeit untersucht werden.
Das Förderband besteht aus quadratischen Vierkantrohren mit senkrechten Vierkantrohren um das ganze zusammenzuhalten. Ich mache da auch gerne eine kurze skizze zu.
Jetzt ist die anfängliche Frage ob man das nicht einfach als Biegebalken betrachten kann oder ob man da vielleicht wie an einem Fachwerk rangehen muss?
Ich hoffe ich konnte es einigermaßen verständlich schildern.
Gruß Thomas

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Es sollte halt nicht ganz durchgehend geschlitzt sein.
Und ob man das dann (wenn Schlitz nicht durchgehend) mit Handrechnung so einfach erschlagen kann, weiß ich nicht genau.
Man kann in diesem Fall nämlich nicht die Torsion abschnittsweise berechnen (wie bei Wellen) und die Drehwinkel der Abschnitte am Schluß addieren!
Das liegt daran, daß die geschlossenen Teile die Verwölbung des geschlitzten Teils dezent blockieren werden. Runde Profile (Wellen) haben keine Verwölbung und können daher so gerechnet werden.
Abschnittsweise Rechnung wäre also seehr pessimistisch, oder wie man sagt : konservativ.

Und : mit Förderbändern habe ich leider überhaupt keine Miete!

Grüssle

Bernt

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Mach was Du willst - aber will das richtige.

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Rechne das Förderband als Biegebalken und gut ist´s.
Zum Thema Torsion: Mach eine Röhre aus Papier oder dünner Pappe und klebe die Längsnaht zu. Dann noch mal dieselbe Röhre, aber nicht zugeklebt. Damit kannst Du jedem den Unterschied demonstrieren.

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Gert Dieter 

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Zitat:

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Original erstellt von Hohenöcker:
Rechne das Förderband als Biegebalken und gut ist´s.
Zum Thema Torsion: Mach eine Röhre aus Papier oder dünner Pappe und klebe die Längsnaht zu. Dann noch mal dieselbe Röhre, aber nicht zugeklebt. Damit kannst Du jedem den Unterschied demonstrieren.

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Festigkeitslehre für Vorgesetzte!
Das ist einen 10er wert.

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"Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist."  (Stanislaw Jerzy Lec)

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Ich habe das grad mal für zwei Varianten gerechnet.
1. Variante: dünnwandiges Rohr (geschlossener Querschnitt)
tau_max=44/(pi*d^3)*M_t
theta=98/(pi*d^4*G)*M_t
2.Variante: das gleiche Rohr nur durchgehend geschlitzt
tau_max=1200/(pi*d^3)*M_t
theta=24000/(pi*d^4*G)*M_t

Das Torsionsmoment habe ich als konstant angenommen und die das die Verwölbung des Querschnitts nicht behindert wird.
Schau dir am besten mal die Bredt'schen Formeln an.
Der Unterschied ist schon erheblich.Faktor 27 bei der Spannung und Faktor 244 bei der Verdrillung.
Ich hoffe ich hab mich nicht verrechnet.

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...Faktor 244 beim Drillwinkel kommt gut hin.
Je nach Verhältnis Wandstärke/Kantenlänge des Querschnitts werden die Faktoren 300 und mehr angegeben.
Spannungsfaktor etwa 10% davon.

Grüssle

Bernt

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Servus zusammen,
die Antwort kann man sich eigentlich selber herleiten, Wt= 2*Am*s für kleine Wadnstärken. Am ist dabei die Fläche die von deinen Spannungslinien eingeschlossen wird. Wird nun das Bauteil (Form total egal) geschlizt, so wird Am auf die Materialfläche reduziert. Somit ist auch der krasse abfall des Wiederstandmomentes zu erklären.
Gruß Günni

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DANKE vielmals günni!

so griffig habe ich das noch nirgendwo gehört oder gelesen!

Unities are on their way...

Grüssle

Bernt

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Mach was Du willst - aber will das richtige.

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Besten Dank für die guten Erklärungen.
Stickwort Bredt'sche Gleichungen.....
Habe das nu auch nachgerechnet. Da überlegt man solange und kommt da nicht sofort drauf....
Gruß Thomas

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Wenn ein Schlitz denn unbedingt sein muss,würde ich Dir raten dich in die Wölbkrafttorsion reinzulesen.

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hilfskizze.JPG BredtscheGleichung.JPG

Hallo,
Also eure Auffassung der Bredtschen Gleichung kann ich nicht nachvollziehen. Kein geschlossener Körper bedeuten keine eingeschlossene Fläche und somit ist die Formel nicht anwendbar. Das einzige was ich bestätigen kann (aus Grundlagen Gestaltung Schweißkörper) ist das der Faktor der Torsionssteifigkeit von geschlossenen zu offen Körper >100 ist und daher extrem rißgefährdet sind. Hab im Anhang mal ne Skizze gemacht, wie ich den Kraftfluß in Erinnerung hab.

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Man kann die Bredtschen Formeln mit leichter Modifikation für offene Profile anwenden. Man denkt sich einfach das offene Profil als unendlich viele ineinander geschachtelte geschlossene Profile!!!
Die 1. Bredtsche Formel sagt ja aus, dass bei geschlossenen Profile die Schubspannungen an der Stelle, der geringsten Wandstärke maximal ist.
Bei offenen Profil verhält es sich genau anders herum!!!

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