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Hallo,

ich hab folgendes Problem:

Eine Platte hat einen Kreisausschnitt mit einer Öffnung mit vordefinierter Breite, um eine Gewindestange in den Ausschnitt zu legen. Diese wird anschließend verschraubt. Unter die Mutter wird eine angepasste sich zentrierende Unterlegscheibe (deutlich dicker als normale U-Scheiben) gelegt. Nun kam es vor, dass sich diese Scheibe verformt hat bei hohem Anzugsmoment.

Dabei dürfte es sich ja um eine Abscherung handeln. Wie kann ich diese berechnen? Ist dies überhaupt möglich? Der Innendurchmesser des Ausschnitts ist größer als der Innendurchmesser der Scheibe aber kleiner als der Außendurchmesser der Scheibe. (Logisch... ^^)

mfG

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Moin minority,

gibt es vielleicht Zeichnung/Bilder/Skizzen ?
Dies könnte unsere Vorstellungskraft und unser Verständnis, über der Dir vorliegenden Situation vielleicht beflügeln.

Nur mal so aus dem Bauch heraus, ohne die genauen Umstände zu kennen:
Bohrung unter der Scheibe zu groß?
Scheibe verformt?
Das hört sich für mich nicht nach Abscherung an, sondern nach Biegung.

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Gruß Ingo

Theorie ist,wenn man alles weiß und nichts funktioniert. Praxis ist,wenn alles funktioniert und keiner weiß warum.
Bei mir wird Theorie und Praxis vereint: Nichts funktioniert und keiner weiß warum!   

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Ich werd bei Gelegenheit mal eine Zeichnung noch machen.

Hab auch vermutet dass es vorrangig Biegung ist, da sich die Scheibe auch leicht verbiegt im "Schlitz" des Ausschnitts. Allerdings verformt sich die Scheibe genau in die Kontur des Ausschnitts hinein. Also man kann richtig sehen wie diese "hineingezogen" wurde. Von daher denke ich dass es evtl. eher Abscherung am Übergang ist.

mfG m!no

p.s. Thanks für die sehr schnellen Antworten hier immer 

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Wir haben also eine Kombination aus unterschiedlichen Verformungen. Könnte es sein, das am Gegenstück auch Verformungen sichtbar sind?

Wie groß war denn das Anzugsmoment?
Drehmomentschlüssel oder frei nach dem Motto "nach fest kommt kaputt"?
Welch Betriebskräfte wirken?

Entwurf, Gestaltung und Berechnung von Schraubverbindungen?
Roloff/Matek und andere Nachschlagewerke, die sich mit Maschinenelementen befassen?
VDI 2230?

IMHO erst einmal eine Frage der Gestaltung:
Größenverhältnis Langloch zu Gewindegröße
Norm, Form, Größe und Material der gewählten Scheibe  ......  etc. pp.

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Gruß Ingo

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Ich bestätige die Ansicht von tanzbaer1963.

Auch nach meiner Meinung ist es Biegung, nicht (Ab-)Scherung.

Skizze würde helfen...

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Auflage.jpg

Hi,

hab mal die Auflagefläche skizziert. Dadrauf liegt jetzt eine abgestufte Zentrierscheibe. Außendurchmesser ist in der Skizze zu erkennen. Die Abstufung hat den dicken schwarzen Kreis grob als Außendurchmesser.

Die Montagekräfte sind leider nicht bekannt. Deshalb ist es für mich umso wichtiger zu wissen wie diese zu begrenzen sind.

mfG

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Zitat:

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Original erstellt von minority:

Die Montagekräfte sind leider nicht bekannt. Deshalb ist es für mich umso wichtiger zu wissen wie diese zu begrenzen sind.

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1. Schraubverbindung gemäß den o.g. Richtlinien (Roloff/Matek, VDI 2230) auslegen und das erforderliche Anzugsmoment bestimmen
2. Dem Monteur einen geeigneten Drehmomentschlüssel in die Hand drücken.
3. Darauf achten, dass der Monteur diesen auch, wie vorgegeben, anwendet.

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Gruß Ingo

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Problem ist, dass die Betriebsbedingungen ziemlich hoch sind, da die Platte gegen etwas gespannt wird. In der Platte selbst ist kein Gewinde.

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Dann wird wohl (sofern möglich) die abgestufte Zentrierscheibe dicker oder das Material derselben biegesteifer gewählt werden müssen...

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Aber wenn ich die Zentrierscheibe dicker mache ändert das doch theoretisch nix an der Verformung durch das Einpressen der Scheibe. Es wird lediglich die Biegung am Schlitz verringert. Oder hab ich da gerade n Denkfehler?

[Diese Nachricht wurde von minority am 23. Mai. 2013 editiert.]

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Zitat:

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Original erstellt von minority:
Problem ist, dass die Betriebsbedingungen ziemlich hoch sind, da die Platte gegen etwas gespannt wird. In der Platte selbst ist kein Gewinde.

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Wie hoch sind denn die Betriebsbedingungen?
Welche Dimensionen/Abmessungen haben dazu die Schrauben?
Wieviele Schrauben?
Wie sieht die Schraubverbindung insgesamt aus?
Welche Materialien wurde verwendet?

Sorry, aber ohne Infos artet dies hier lediglich in glaskugellesen aus.

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Gruß Ingo

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Meine Glaskugel is grad weg zum Service, also:

Wie hoch ist der Lasteintrag?
Welche Art der Beanspruchung liegt vor (statisch, dynamisch, ....)
Korrosive Medien?
Temperaturbelastung vorhanden?

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Es geht mir jetzt nicht um exakte Werte. Ich möchte diese auch hier nicht weitergeben. Es geht mir nur darum wie und ob man diese Belastung berechnen kann. Die Schrauben halten. Es geht lediglich darum, dass vereinzelt zuviel Anzugsmoment aufgebracht wird und sich die Zentrierscheiben verziehen. Deswegen möchte ich gern bestimmen oder abschätzen wie hoch das Anzugsmoment sein darf. Unabhängig von den derzeit eingesetzten Schrauben.

mfG m!no

edit: Es ist eine großteils statische Belastung. Keine korrosiven Medien und keine Temperaturbelastung.

[Diese Nachricht wurde von minority am 23. Mai. 2013 editiert.]

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Dann schauen wir uns doch Deine Bauteile mal genauer an:

Wir haben eine Zentrierscheibe (in Deiner Skizze nicht näher dargestellt) und wir haben eine Auflagefläche (ich rate mal: es ist diese gelbliche Fläche Deiner Skizze).
Durch dass Anzugsmoment und den Betriebsbedingungen wird nun eine so große Kraft auf die Zentrierscheibe ausgeübt, dass die Streckgrenze des Materials überschritten wird, die Zentrierscheibe wird auf Druck belastet und fließt in die Bereiche, wo sie keinen Widerstand hat.

Drehmomentschlüssel zur Hand?
Dann könntest Du in etwa austesten, mit welchem Anzugsmoment die Schrauben angezogen wurden.
Aus diesem Wert kannst Du die Anzugskraft ermitteln. Addiert mit Deinen Betriebsbedingungen, projeziert auf die Auflagefläche: wenn dieser Wert dann größer oder nahezu gleich ist, mit Streckgrenze des Materials Deiner Zentrierscheibe: voila.

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Gruß Ingo

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Zitat:

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Original erstellt von minority:
[iOder hab ich da gerade n Denkfehler? [/i]

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Ja.

Nichts ist naheliegender, als dass die Scheibe dicker und/oder härter sein muss, wenn sie von den auftretenden Kräften nicht verformt werden soll. Dagegen hilft auch keine noch so interessante Berechnung.

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Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

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

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Aber wenn ich jetzt da sagen wir eine Zentrierscheibe mit 200mm Stärke drüber mache und die richtig fest einpresse, dann fängt die doch auch an zu Fließen sobald die Streckgrenze überschritten wird. Einzig die Biegung wird stärker verhindert am Ausschnitt. Aber an sich drücke ich ja das Material durch den Ausschnitt durch.

Ich hab doch in der Skizze extra den gelben Bereich beschriftet ... Warum musst du da raten? Versteh ich nicht so ganz. Und wofür ist denn die Zentrierscheibe da jetzt wichtig in der Skizze. Für die Flächenpressung ist ja nur die Auflagefläche relevant. Von daher bin ich wieder bei dem Punkt wo ich nicht so ganz nachvollziehen kann dass ein dickeres Material (die Zentrierscheibe ist jetzt schon über 10mm stark) da noch viel bringen soll.

mfG m!no

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Zitat:

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Zitat von Roland:
....und/oder härter sein muss.....

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Hallo Mino,
sollte man vielleicht auch lesen .

Und dass Deine Zentrierscheibe 10mm stark ist, hast Du erst in Deinem letzten Beitrag preis gegeben.
Wie ist denn das Verhältnis: Gewindedurchmesser zu Scheibendicke?
Für eine M6er Schraube ist eine 10mm dicke Scheibe ja schon ordentlich, aber bei M48.....
Ähnliches gilt auch für das Material der Scheibe, wo bei M6 ein Feld-, Wald- und Wiesenstahl ausreichen könnte ......

Alle Informationen, die zu einer Lösungsfindung beitragen könnten, muss man Dir leider Stück für Stück aus der Nase ziehen.
IMHO spielt es schon eine Rolle, die exakte Geometrie zu kennen. Du hast sie vor Augen, wir nicht.
Und dennoch versuchen wir Dir zu helfen, so gut es geht.

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Gruß Ingo

Theorie ist,wenn man alles weiß und nichts funktioniert. Praxis ist,wenn alles funktioniert und keiner weiß warum.
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Ich möchte ja auch nicht dass ihr jetzt hier sagt, das ist zu klein, das ist zu groß. Ich wollt vorrangig nur wissen ob und wie man diesen Sachverhalt berechnen könnte. Mehr war erstmal nicht beabsichtigt   Darum muss man mir auch die Infos aus der Nase ziehen, weil die für mich derzeit nicht von Bedeutung sind. War mir erstmal nur unsicher ob ich auf Flächenpressung, auf Scherung oder Biegung das ganze System betrachten muss.

mfG m!no

und danke für das Durchhalten  

edit: Ich habe den Absatz mit dem Material schon gelesen. Dies sollte aber als letzter Ausweg gesehen werden, da die Zentrierscheiben eigentlich immer halten bis in sehr sehr wenigen Ausnahmefällen. Und jetzt will ich wissen ob es evtl am Anzugsmoment liegen kann.

[Diese Nachricht wurde von minority am 23. Mai. 2013 editiert.]

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Wenn du nur danach fragst wie man soetwas berechnen könnte, dann würde ich spontan FEM vorschlagen.

Beim Ansys beispielsweise weis ich auch genau das man dort die Schraubenvospannkraft etc. mit angeben kann. Dort könnte man die Verformung recht gut ausrechnen und Gegenmaßnahmen abschätzen.

Muss aber nicht unbedingt Ansys sein. Gibt ja auch kostenfreie FEM - Programme.

Grüße,
Chris.

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"Grade die Geschichte dieser theoretischen Entwicklung ist ein Schulbeispiel dafür, wie wirklichkeitsfremd rein theoretische Forschungen werden, wenn die Grundlagen und Vorraussetzungen der Rechnungen nicht genügend überprüft sind."
1937;Dr.-Ing. Bruno Eck

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Bei FEM hab ich derzeit das Problem, dass ich enorm hohe Spannungen an den Kanten habe. Jenseits von Gut und Böse (bis zu 9000 MPa ^^). Ich denke mal das ist jetzt so nicht direkt verwertbar. Befürchte demnach das Sowas die ganze Berechnung verfälscht und hatte gehofft man könne sowas auch evtl händisch ausrechnen. Aber derzeit glaub ich nichtmehr so wirklich dran 

Dann muss ichs wohl oder übel mit SW Simulation durchsimulieren und die Ergebnisse nutzen 

Danke =)

mfG m!no

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Wenn ich in meinen Festigkeitslehre Ordner schaue, finde ich dort noch die Berechnungen von Rotationssymmetrischen Spannungszuständen. Dort z.b. auch Kreisplatten. Da könntest du höchstens noch schauen ob du das nutzen kannst.

Grüße,
Chris.

Edit: Rechtschreibung

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"Grade die Geschichte dieser theoretischen Entwicklung ist ein Schulbeispiel dafür, wie wirklichkeitsfremd rein theoretische Forschungen werden, wenn die Grundlagen und Vorraussetzungen der Rechnungen nicht genügend überprüft sind."
1937;Dr.-Ing. Bruno Eck

[Diese Nachricht wurde von chrisman am 24. Mai. 2013 editiert.]

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