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| Warum Normen und Richtlinien bei Verschraubungen wichtig sind, ein Fachartikel
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Autor
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Thema: Sicherheitsabdeckung berechnen (3228 mal gelesen)
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zebra2000 Mitglied Ing.
Beiträge: 2 Registriert: 18.06.2012
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erstellt am: 18. Jun. 2012 21:58 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo, trotz suchens im Forum habe ich leider noch keinen Ansatz zur Lösung meines Problems gefunden. Wir haben eine Maschine entwickelt bei der ein Werkstückträger mit 500min-1 rotiert. Da nicht sicher ausgeschlossen werden kann dass sich das Werkstück mit seiner Masse von 20kg löst, sollen vier Sicherheitsbleche (1000mm x 1000mm) eine Schutzkabine darstellen. Mit der Drehzahl und der Masse kann ich nun die kinetische Energie ausrechnen, aber wie komme ich dann schlußendlich auf die passende Materialstärke? LG Zebra Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Moderator Dipl. Ing.
Beiträge: 5174 Registriert: 05.12.2005 WF 4
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erstellt am: 18. Jun. 2012 22:48 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für zebra2000
Hallo Zebra, willkommen bei CAD.de. Es gibt 2 Möglichkeiten für dieses Problem. Energieerhaltungssatz und IMpulserhaltungssatz. Mit der Fluchtgeschwindigkeit bist Du scho mal ganz richtig für den Energieerhaltungssatz. Wenn das Werkstück im günstigsten Fall in der Mitte des Schutzbleches auftrifft, gibt es nach und übt eine bremsende Kraft aus. über die Kraft und den Weg kommst Du zur Bremsenergie. Ist ganz einfach zu rechnen, geht genau wie bei einer Feder die Energie speichert. Ich fürchte aber das größte Problem ist die Schutzbleche zu befestigen. Auf jeden Fall sollte alles möglichst zäh sein, damit der Bremsweg möglichst lang ist.
------------------ Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Torsten Niemeier Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Maschinenbau Ingenieur
Beiträge: 3743 Registriert: 21.06.2001 "ZUSE I.36", 8 BIT, 32 Lämpchen, Service-Ölkännchen "ESSO-Super", Software: AO auf Kuhlmann-Parallelogramm-Plattform ** CSWP 04/2011 ** ** CSWE 08/2011 **
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erstellt am: 18. Jun. 2012 23:06 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für zebra2000
Das ist eigentlich nur die halbe Wahrheit... Ein 20kg schweres Handtuch, daß vor die Blechwand geklatscht wird, hat etwas andere Auswirkungen als eine 20kg schwere Kugel aus Wolframbronze oder eine 20kg schwere Glas-Karaffe. Heißt: Es kommt ganz maßgeblich auf die Auftrefffläche und auf das Verformungsverhalten des Projektils an, hat also grundsätzlich wehrtechnische Ansätze. Die Hersteller von Einhausungen für Werkzeugmaschinen sollten hier die richtigen Ansprechpartner sein. Auch wenn man die Einhausung nicht dort kaufen möchte, so sollte ein entsprechendes Gespräch doch zumindest Aufschluß über die erforderliche Vorgehensweise liefern. Mit dem möglichst langen Bremsweg gehe ich nicht ganz konform, da sich eine Person ja auch dicht hinter dem Schutzblech aufhalten könnte. Gruß, Torsten
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Fyodor Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Dipl.-Ing.(FH) Maschinenbau
Beiträge: 2669 Registriert: 15.03.2005 DELL Precision 7740 Intel Core i9-9980HK 32 GB RAM NVISIA Quadro RTX4000 Windows 10 Enterprise<P>SolidWorks 2019 SP3.0
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erstellt am: 19. Jun. 2012 07:36 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für zebra2000
Schau Dir mal Aluminiumschaumplatten an. Die sind sehr leicht, halbwegs bezahlbar, und ballistisch geprüft... will heißen, der Hersteller weiß, was sie aushalten, und kann Dir auch wirklich weiter helfen. ------------------ Cheers, Jochen Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Moderator Dipl. Ing.
Beiträge: 5174 Registriert: 05.12.2005 WF 4
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erstellt am: 19. Jun. 2012 17:40 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für zebra2000
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zebra2000 Mitglied Ing.
Beiträge: 2 Registriert: 18.06.2012
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erstellt am: 19. Jun. 2012 20:43 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Vielen Dank für die bisherigen Antworten. Metallschäume sind für uns noch zu experimentell. Wir würden gerne einen Ansatz mit einem möglichst schlagzähem Werkstoff (bezahlbare Materialvorschläge sind willkommen ) weiter verfolgen. Da unser Werkstück sehr kompakt und zudem aus gehärtetem Werkzeugstahl besteht würde ich dessen Verformung eher vernachlässigen. Ein Vorschlag aus der Konstruktion war eine Auslegung als Schneidwerkzeug- Sprich man nehme die kleinste mögliche "Schnittlinie" ermittelt die aus der kinetischen Energie erzeugte Schnittkraft und dimensioniert die Blechdicke gegen Durchstanzen. Wie seht Ihr diesen Ansatz Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Moderator Dipl. Ing.
Beiträge: 5174 Registriert: 05.12.2005 WF 4
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erstellt am: 19. Jun. 2012 22:00 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für zebra2000
Am zähesten ist Stahl, wie ich oben schon schrieb. Das bleibt er auch über 20 Jahre, wenn nicht die Befestigung durchrostet. Das mit dem Durchstanzen funktioniert doch nur bei sehr hohen Geschwindigkeiten oder bei einem Gegenhalter wie im Stanzwerkzeug. ------------------ Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
ThoMay Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur
Beiträge: 5260 Registriert: 15.04.2007 SWX 2019 Windows 10 x64
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erstellt am: 20. Jun. 2012 06:56 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für zebra2000
HAllo Gemeinde. Zebra Schreibt:
Zitat: ...seiner Masse von 20kg löst..
Damit errechnet sich ein Volumen von ca. 2547cm^3 Das ergibt wiederum eine Kugel von ca. 170mm Durchmesser oder einen Würfel mit ca. 136,5mm Kantenlänge. Ein Körper mit 0,008kg und einer Fläche von ca. 0,063cm°2 und einer Energie von 640J durchschlägt 3mm Stahlblech ohne zu zögern. Jetz kommt es darauf an, mit welcher Geschwindigkeit klatschten die 20kg auf das Blech? Bei der Kupel vergrößert sich die Trefferfläche sehr rasch und die Energie wird umgesetzt. Bei dem Würfel und einem idealem Auftreffen mit der Ecke sieht der Fall ganz anders aus. Im ersten Moment=> Menge Energie auf einem Punkt => Loch. Anschliesend wandeln der Energie zum Reißen des Bleches entlang der Kanten. => Aber bei 3mm Stahlblech kein Durchschlag. Als Idee was großzügig ausgelegt dem nahe kommt: Stahlbau=> Beulen von Trägern um die Kräfte an den Plattenränder auszurechnen. Analogie zum Verfahren des Teifziehens von Blechen. Gruß ThoMay
------------------ Hast du Fragen? Brauchst du Schaut mal nach im Bereich Alle Foren => Wissenstransfer. oder Konstrukteure Online hier bei CAD.de Richtig fragen - Nettiquette - Konstruktionshilfen - Systeminfo - Unities - CAD Freeware - Forenübersicht - 3D Modelle - SolidWorks Videos Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Schmalex Mitglied Berechnungs- u. Konstruktionsingenieur
Beiträge: 20 Registriert: 13.03.2010
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erstellt am: 20. Jun. 2012 16:58 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für zebra2000
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Torsten Niemeier Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Maschinenbau Ingenieur
Beiträge: 3743 Registriert: 21.06.2001 "ZUSE I.36", 8 BIT, 32 Lämpchen, Service-Ölkännchen "ESSO-Super", Software: AO auf Kuhlmann-Parallelogramm-Plattform ** CSWP 04/2011 ** ** CSWE 08/2011 **
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erstellt am: 20. Jun. 2012 18:21 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für zebra2000
Zitat: Original erstellt von ThoMay: HAllo Gemeinde. Ein Körper mit 0,008kg und einer Fläche von ca. 0,063cm°2 und einer Energie von 640J durchschlägt 3mm Stahlblech ohne zu zögern.
Das wäre dann ein Draht mit 2,8mm Durchmesser und 161mm Länge. Mag stimmen, die Konstellation ist aber wohl eher unrealistisch. Ich schätze, Du meintest eher 0,63cm^2 und 9mm und eine Pistolenkugel mit Stahlmantel. Ich glaube das läßt sich auf ein Werkstück, welches im Normalfall nicht aerodynamisch geformt ist, kaum hochrechnen. @Schmalex: Vielen Dank für den Bericht. Sehr aufschlußreich. Aber auch eher geeignet für den umgekehrten Fall, daß sich z.B. eine Wendeplatte löst oder der Fräser bricht. Gruß, Torsten Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
ThoMay Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur
Beiträge: 5260 Registriert: 15.04.2007 SWX 2019 Windows 10 x64
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erstellt am: 20. Jun. 2012 20:21 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für zebra2000
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Torsten Niemeier Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Maschinenbau Ingenieur
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erstellt am: 20. Jun. 2012 20:43 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für zebra2000
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