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Autor Thema:  Verbindungselement oder Balken als Scharnierachse? (3424 mal gelesen)
ammoniumnitrat
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erstellt am: 03. Okt. 2010 19:29    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Scharnier.PNG

 
Hallo,


im Rahmen der Konstruktion eines sphärischen Gelenkes muss ich Scharniere verwenden, wie im Bild dargestellt. Das eigentliche Gelenk besteht aus 12 solchen Gelenken und verbindet zwei Zylinder und 4 Stäbe sphärisch miteinander.

Meine Frage lautet nun wie folgt:

Ist das Verbindungselement "Bolzen" geeignet, ein die Achse eines solchen Gelenks zu modellieren?
Ich befürchte, dass ich stattdessen einen Balken verwenden muss.
Nach Möglichkeit möchte ich die Verwendung eines zusätzlichen Bauteils vermeiden - die Baugruppe besteht so schon aus 12 Teilen und rechnet bei 1-facher Konvergenz bereits über eine Stunde.

Anbei eine weitere Frage:

Bei der Erstellung der Erstellung der Reaktionskraft eines Lagers als benutzerdefinierte Messgröße gibt Mechanica die Fehlermeldung aus, dass nur die Reaktionskräfte im GKS definierter Lager verfügbar sind. Dieses Problem konnte ich in einer beliebigen kleineren Baugruppe mit sehr einfach definiertem BKS reproduzieren. Nach der Pro/E-Hilfe zu Messgrößen sollte es möglich sein, diese Daten einfach abzugreifen. Irgendwelche Vorschläge?

Vielen Dank im Voraus von einem Diplomanden mit rauchender Birne!


Matthias

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ammoniumnitrat
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Ich vergaß zu erwähnen, dass das Scharnier axiale und radiale Kräfte sowie Drehmomente übertragen muss!

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erstellt am: 04. Okt. 2010 14:52    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für ammoniumnitrat 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Matthias,

zunächst zwei Gegenfragen: Könntest Du die Pro/E-Daten ins Forum stellen (reicht ein Scharnier aus)?
2. Frage: Wie soll ein Scharnier das Drehmoment übertragen, etwa durch die Reibung?

Gruß Paul

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2ScharniereimVergleich.rar

 
Hallo Paul,

ich habe mich nicht ganz klar ausgedrückt. In Achsrichtung ist das Gelenk momentenfrei. Ich wollte nur sagen, dass es nicht nur Querkräfte gibt, sondern ein Moment senkrecht zur Achse auf das Gelenk wirkt.

Mittlerweile hab ich schon ein bisschen weiterprobiert und hab in der rar-Datei zum Vergleich ein Gelenk mit Verbindungselementen und eines mit modelliertem Bolzen, Kontakten und pipapo eingefügt.
Ein ursprüngliches Modell mit einem einzigen Verbindungselement Bolzen durchs gesamte Scharnier hat völlig abwegige Ergebnisse gebracht. Deswegen habe ich es durch drei kurze Verbindungselemente ersetzt.
Der eine axiale Schnittstelle mit "Kontakt" geht von der Annahme aus, dass aufgrund von Fertigungsungenauigkeiten sowieso nur eine Öse die Axialkraft aufnehmen kann.

Der Unterschied in Sachen Belastung sowohl auf den Bolzen als auch auf die Scharnierteile ist gewaltig... Leider ist aber auch die Rechenzeit schon auf ähnliche Werte gestiegen... der Kopf qualmt weiter...

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erstellt am: 05. Okt. 2010 09:06    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für ammoniumnitrat 10 Unities + Antwort hilfreich


testgelenk_ohne_kontakt.zip

 
Hallo Matthias,

anbei ein Testgelenk ohne Kontakt. Das Modell rechnet sehr schnell; man kann darauf aufbauen, insbesondere im Hinblick auf Balkengelenke.

Gruß Paul

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ammoniumnitrat
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erstellt am: 06. Okt. 2010 16:43    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Paul,


vielen Dank für Deine Unterstützung! Die Balken leiten Kräfte in die Scharnierglieder wesentlich besser ein.
Bei dem Moment haben wir uns aber falsch verstanden. In Richtung der Scharnierachse gibt es kein Moment. Stattdessen kann es in der eingespannten Gesamtbaugruppe zu kleinen Winkeländerungen im Scharnier kommen, weshalb an dieser Stelle eine feste Verbindung nicht in Frage kommt. Kann man einen Balken mit einer gewichteten Randbedingung so einfügen, dass er kein Moment in seiner Längsachse überträgt???

Ich habe schlussendlich doch den Bolzen mit allen Kontakten modelliert. Das Gesamtmodell (siehe Bild) mit 12 solchen Gelenken alias 12 Gliedern, 12 Bolzen und 99 Kontaktstellen rechnet jetzt ca. eine Stunde, das ist noch vertretbar.

Aber wenn Du noch ne gute Idee hast, nur her damit!


Also nochmal Danke und nen schönen Tach! :-)

Matthias


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erstellt am: 07. Okt. 2010 08:18    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für ammoniumnitrat 10 Unities + Antwort hilfreich


scharnier_animation.zip

 
Hallo Matthias,

ich habe das Scharnier ja im herkömmlichen Sinne angenommen (siehe Film anbei)

Gruß Paul

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