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Hallo zusammen,

ich bin gerade dabei die Grundlegen Techniken von der Belastungsanalyse in Inventor zu lernen und praktisch anzuwenden.

Für die Umsetzung einer Werkstattpresse möchte ich gerne Berechnungen anstellen, wie stark das Material ausgelegt werden muss. Es würde sich um eine Presse handeln, die einen Hydraulikzylinder mit 50Tonnen Presskraft aufweist.

Als Beispiel hier eine ähnliche Presse: https://www.top-maschinen.de/werkstattpresse-hydraulikpresse-wpp-60-hbk.html?fee=1&fep=8930&gclid=EAIaIQobChMI49Duu5v-7wIVyOvtCh2_-waEEAQYASABEgIrFPD_BwE

Nun wollte ich für einen der jeweils 4 Trägern ermitteln wie stark dieser sein müsste. Meine Annahme ist das sich die 50Tonnen gleich auf die 4 Träger verteilt, sprich jeder wird mit 12,5 Tonnen belastet.

Nun zur eigendlichen Frage, wie muss ich bei der Belastungsanalyse die Kräfte einzeichnen? Sind es zwei Kräfte oder nur eine Kraft. Wie im Anhang zu sehen hätte ich eine Kraft nach oben gerichtet auf die Stirnfläche gesetzt (die wird später mit dem Joch oben verschweißt sein), sowie eine Lagerkraft an der Bohrung für den Bolzen eingetragen. Ist dies zunächst einmal die richtige Anwendung der verschiedenen Kraftarten bzw. das ich für diesen Fall zwei Krafteinträge benötige?

Nun stellt sich mir aber die Frage, muss ich bei beiden Kräften jeweils 12,5 Tonnen eintragen oder Verteilt sich die Kraft auf jeweils 6,25 Tonnen? Macht natürlich einen Erheblichen Unterschied aus, zumal die Spannungen in der Bohrung immer am höchsten sind.

Komme an diesem Problem nicht weiter, meine Berechnungen ergeben nämlich viel zu hohe Spannungen die dieser Träger erfährt, wenn ich es mit den Materialstärken vergleiche, die viele Hersteller verwenden.

Bitte um Hilfe, vielen Dank

[Diese Nachricht wurde von Alfredo1 am 15. Apr. 2021 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von Alfredo1 am 15. Apr. 2021 editiert.]

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Zitat:

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Original erstellt von Alfredo1:
... oder verteilt sich die Kraft auf jeweils 6,25 Tonnen?

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Moin!

Es tut mir leid, Dir negativ antworten zu müssen, aber offensichtlich bist Du mit den Grundlagen statischer Berechnungen überhaupt nicht vertraut, und ohne diese ist der Einsatz von Inventor zum Festigkeitsnachweis nicht nur sinnlos, sondern geradezu gefährlich.

Die schönen bunten Bilder und fein angezeigten Zahlenwerte täuschen eine Zuverlässigkeit vor, die nicht von selber gegeben ist. Die Software kann nicht von selber wissen, welches die gefährdeten Stellen sind. Sie rechnet nur das, was ihr vorgegeben wird, und je nach Art der Eingabe kann das Ergebnis der Berechnung auch völliger Blödsinn sein.

Versagende Betriebsmittel sind kein Spaß! Um verlässlich zu bestimmen, wo und was und wie überprüft werden muss, gibt es Fachleute mit entsprechender Fachausbildung.

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Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

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

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Hallo,

erstmal danke für die Antwort. Absolut richtig das so eine Maschinen Konstruktion nur von Fachleuten gemacht werden soll. Meine Frage zielt aber auf einen anderen Grund ab, ich habe nämlich so eine Presse vorort und weiss welche Materialstärke und Material für den Träger eingesetzt wird. Aus Interesse wollte ich mich in die Thematik Belastungsanalyse einarbeiten um zu schauen, ob ich in etwa auf die selbe Materialstärke für die genannte Belastung gekommen wäre.

Nach dem Freischneiden und setzten der Kräfte wie auf dem Bild, komme ich mit der Belastung von jeweils 12,5,t je Kraft auf sehr hohe Spannungen im Material, vorallem bei der Bohrung. Sichrrheitsfaktor unter 1. Mit der Realität stimmt es somit nicht überein. Deshalb auch die etwas sinnfreie Frage ob sich die Kraft dort aufteilt. Über Hilfe, welcher Gedankenfehler hier noch vorliegt, würde ich mich bedanken.

Gruß

[Diese Nachricht wurde von Alfredo1 am 15. Apr. 2021 editiert.]

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Da geht es schon los.
Die Spannungen sind nicht hoch, jedenfalls lt. Bild.
Wenn du dich zumindest mit den Grundlagen der technischen Mechanik auseinandersetzen würdest, könntest du es selbst beurteilen.

Sehe es wie Roland, bunte Bilder erzeugen alleine reicht nicht, man sollte verstehen was dahinter steckt.
Annahmen so hinzubiegen damit das Ergebnis passt, ist fatal und falsch.
Nimms nicht persönlich!

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Hallo, die Spannungen sind deutlich höher wie im Bild, dieses war nur zum darstellen der Kräfte. Wollte nur wissen ob in grober Näherung die Kräfte so anzunehmen sind bzw. ob die verwendeten Typen (Kraft und Lagerbelastung) korrekt sind.

Gruß

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Zitat:

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Original erstellt von Alfredo1:
Aus Interesse wollte ich mich in die Thematik Belastungsanalyse einarbeiten ...

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Na gut, das ist etwas Anderes. Zum Üben ist diese einzelne Strebe gut geeignet, aber sei versichert, dass es in so einer Presse viele andere Stellen gibt, die für einen korrekten Nachweis alle zu prüfen und nachzurechnen sind.

Aber gut, Du willst erst mal lediglich die Software verstehen, und das ist in Ordnung. Im ersten Schritt nur ein einfaches, herausgeschnittenes Stück zu betrachten, ist dafür sinnvoll, aber auch hier die Warnung: die tatsächlichen Belastungen umfassen mehr als nur die Zugkraft. Als Beispiel ist es hier aber trotzdem schon mal sehr lehrreich zu sehen, wie die FEA z. B. die Überhöhung der Spannung neben der Bohrung anzeigt.

Was die Krafteinleitung angeht ist es so, dass bei ruhenden Gegenständen zu jeder Kraft immer eine ebenso große Gegenkraft gehört, die sozusagen von selbst entsteht. Der Haken an der Decke zieht immer genau so fest am Seil wie der Sack, der unten dranhängt. Du müsstest hier also oben die ebenso große Gegenkraft eintragen. Dann wäre allerdings das Bauteil noch immer lose schwebend im Raum. Die Software kann zwar auch damit umgehen, aber besser ist, das geschnittene obere Ende mit der entsprechenden Funktion festzulegen. Und auch hier die Warnung: das ist so nur zum Spielen gut. Die Festigkeit des Pressenrahmens kann man so nicht nachweisen.

Zum Vergleich solltest Du dann auch mal von Hand rechnen, welche Zugspannung sich im Durchschnitt bei gleichmässiger Verteilung ergeben würde (natürlich in dem Restquerschnitt neben der Bohrung!). Und dann solltes Du mal nachsehen, welche Spannungen Stahl so in etwa erträgt. Und achte bei all dem auf die physikalischen Einheiten! Dann wirst Du auch erkennen, dass 137,5 N/mm² keine viel zu hohe Spannung ist.

Und das ist noch längst nicht alles, was hier zu beachten ist. Es gibt eine Menge Sachen, mit denen Du Dich im Zusammenhang mit FEA beschäftigen kannst und auch musst, und es auch gut, dass Du das tust, nur bitte bleibe in Deinen Grenzen und respektieren die Warnungen, dass zum Nachweis von Maschinenfestigkeiten viel mehr nötig ist als ein Stück Software.

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Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

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

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1_1.JPG 1_2.JPG 2.JPG

Danke für die Antwort über den eigentlichen Sachverhalt. Die Berechnung von Hand habe ich alle vorab gemacht, Zugspannung, Beachtung der Kerbwirkung, Prüfung auf Abscherung am Bolzen und ebenso die Flächenpressung. Bei der Flächenpressung bekomme ich recht hohe Werte heraus die innerhalb der zulässigen Spannung des Materials liegen aber laut Tabelle mit einer Bolzenverbindung doch etwas zu hoch sind (Gleitsitz).

Wenn ich es richtig gedeutet habe stimmt die Krafteinleitung zu je 12,5 Tonnen (Nährung bei der Verbindung zum Pressrahmen), einmal die nach oben gerichtete Kraft sowie die Lagerbelastung an der Bohrung wo später der Bolzen sitzt. Die genannte Abhängigkeit habe ich noch ergänzt.

Im Anhang habe ich nun die tatsächlichen Spannungen für den genannten Belastungsfall angehängt (Bild 1_1, 1_2). Zusätzlich kann bei diesen Pressen der Zylinder seitlich verschoben werden, dann liegt nur noch ein Abstand zwischen Bohrungsmitte und Kolbenmitte von ca.200mm vor. Entsprechend steigt die Belastung für den Träger erheblich, habe ich als Bild 2 angehängt. Wie sowas bei der Auslegung von solchen Maschinen berücksichtigt wird kann ich nicht beurteilen, gehe aber davon aus das in jeder Kolbenposition die volle Presskraft verwendet werden sollte.

Viele Presse verwenden zwei Bolzen je Träger zur Arretierung. Ich denke genau aus diesem Grund, um die Belastung/Flächenpressung an den jeweiligen Bohrungen aufzuteilen. Bei der Presse welche ich als Referenz hernehme, gibt es nur diesen einen Bolzen je Träger.

Ich möchte einfach verstehen wieso die errechneten Belastungen zumindest offensichtlich so weit von der Realität abweicht. In welchem Teil oder Gedanken steckt der Fehler? Es gibt viele Übungen zu dem Thema Belastungsanalyse, aber es anhand eines realen System zu vergleichen ist dann halt doch bei weiterem interessanter.

Vielen Dank vorab.

[Diese Nachricht wurde von Alfredo1 am 16. Apr. 2021 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von Alfredo1 am 16. Apr. 2021 editiert.]

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Hallo,

Für eine korrekte Dokumentation muss man natürlich alle denkbaren Extremsituationen behandeln, also z.B. auch der Pressenzylinder ganz zur Seite gerückt und die dabei auftretenden Kräfte (die volle Presskraft) ansetzen.

Die häufige Bauweise mit doppelten Bolzen pro Seite gehört zu den Dingen die theoretisch-technisch nicht einwandfrei berechnet werden können weil die Lochpaare niemals genau genug übereinstimmen können und damit stets ein Lochpaar/Bolzen mehr (oder die ganze) Last trägt als der zweite.
Und in der Praxis funktioniert das trotzdem, wahrscheinlich weil sich die überlasteten Bohrungen etwas plastisch deformieren und damit dem zweiten Bohrungspaar/Bolzen die Möglichkeit der zusätzlichen Kraftübertragung geben.

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mfg - Leo

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