Treksterkte

Alle andere vragen over zelfbouw machine`s kunnen hier terecht.

Moderator: Moderators

Plaats reactie
Gebruikersavatar
Nira
Berichten: 67
Lid geworden op: 19 jan 2018 09:24

Treksterkte

Bericht door Nira » 12 dec 2018 20:25

Goede dag,

Ik ben bezig met het maken van mijn TTS wissel systeem.
Nu heb ik op het internet iets gevonden en heb dit voor mijn situatie getekend in Fusion.

Mijn vraag is hoe dik zou het staal S700mc moeten zijn om de 2000kg druk welke er nodig is voor het indrukken te kunnen houden.
de treksterkte van S700mc is 750-950 N/mm2
Ik wil staal gaan gebruiken en deze aan elkaar lassen.


Gallerij Link

Ben ook aan het kijken of ik dit kan simuleren in Fusion maar dit wil me nog niet zo best lukken.

Gebruikersavatar
Nira
Berichten: 67
Lid geworden op: 19 jan 2018 09:24

Re: Treksterkte

Bericht door Nira » 12 dec 2018 21:49


Gallerij Link

Ik heb in Fusion 200N Met de blauwe pijl omhoog gezet.
En de onder plaat vast gezet.
Als materiaal heb ik Steel RQC100 geselecteerd deze heeft een sterkte van rond de 700 wat naar mijn idee met S700mc overeen komt.

Doe ik het dan goed?

Jeroenh89
Berichten: 10
Lid geworden op: 28 jan 2010 23:28

Re: Treksterkte

Bericht door Jeroenh89 » 12 dec 2018 22:32

Je pakt het onnodig complex aan door het in fusion 360 te doen. Gouden regel die geldt voor rekenen met een eindig elementen methode (wat je gebruikt in Fusion) is: shit goes in, shit comes out. Het probleem zit hem algemeen in het aanbrengen van de randvoorwaarden van je berekening. Hoe en waar zet ik mijn onderdeel vast en hoe wordt de kracht ingeleid.

In dit geval kan je uit met een paar simpele handberekeningen. Ik gok dat je de twee "trek" stangen wil doorrekenen? Als je geïnteresseerd bent in de sterkte: Je moet even kijken wat voor een oppervlakte de doorsnede(in mm^2) heeft. Vervolgens vermenigvuldig je de doorsnede met de yield strength (in mm^2) (dus treksterkte) van je materiaal. Dan komt vanzelf de maximale kracht eruit die je er op kan zetten. Overigens is 2000kg ~20000N. Je hebt twee balken dus je per kant moet 10000N kunnen hebben.

Doorbuiging van je bovenste balk is misschien ook interessant om door te rekenen. Hier voor kan je de mechanica vergeetmenietjes gebruiken

Gebruikersavatar
Breaker
Donateur
Berichten: 1903
Lid geworden op: 26 mei 2015 22:43
Locatie: Nabij Antwerpen
Contacteer:

Re: Treksterkte

Bericht door Breaker » 12 dec 2018 22:50

Zo zou ik het ook doen. Bovenplaat lekker dik nemen met voldoende vlees rondom de cilinder zodat het daarop niet kan knikken.

De yield strength is de vloeigrens en dat is ook de correcte waarde om mee te rekenen, deze wordt (heel vaak) in de benaming van staal opgenomen, S700 zal een vloeigrens van 700N/mm² hebben. Het verschil met de treksterkte is dat het staal bij de treksterkte breekt. Bij krachten onder de vloeigrens kan het materiaal tijdelijk vervormen maar komt weer terug in de oorspronkelijke vorm (als een veer), terwijl bij belasting boven de vloeigrens het materiaal permanent wordt vervormt (uitrekt). Voor iets wat langer mee moet kunnen dus duidelijk onder de vloeigrens blijven.
Geduld is een schone zaak, frezen niet...

hfjbuis
Berichten: 380
Lid geworden op: 13 feb 2017 00:26
Locatie: Hoensbroek

Re: Treksterkte

Bericht door hfjbuis » 12 dec 2018 23:57

Het is maar wat je wilt, geen breuk, geen blijvende vervorming of geringe doorbuiging. Ik denk dat laatste en daarbij moet je gebruik maken van de elasticiteitsmodulus. Voor de rest is de berekening hetzelfde. Stel de maximale belasting vast, bepaal de maximaal gewenste doorbuiging en reken dan de gewenste dikte uit. Kijk eens op https://nl.wikipedia.org/wiki/Elasticiteitsmodulus voor de uitleg

N.B. Als je gaat voor geen breuk of geen blijvende vervorming, dan zul je ook nog ruime een veiligheidsfactor moeten inbouwen en bedenken of je rekening wilt/moet houden met metaalmoeheid!

assink
Berichten: 1832
Lid geworden op: 03 mar 2009 09:06
Locatie: Twente
Contacteer:

Re: Treksterkte

Bericht door assink » 13 dec 2018 07:45

2000 kg druk is geen 200N. Maar 20.000N, of om exact te zijn 2000x9.81=19620N.
200N is iets meer dan 20kg
En deze situatie is heel goed te berekenen met het handje en een gezonde dosis boerenverstand :lol:
Eindige elementen berekeningen als dit moet je altijd na rekenen met handberekeningen als controle.
Want voor eindige elementen geld ook: shit in = shit out.
Als je niet weet wat je doet krijg je al heel snel verkeerde resultaten, heb al menig hijsbalkje doorgerekend bij mijn oud werkgever.

Gebruikersavatar
ruudpg
Donateur
Berichten: 1002
Lid geworden op: 19 jul 2011 12:37
Locatie: Spijkenisse
Contacteer:

Re: Treksterkte

Bericht door ruudpg » 13 dec 2018 13:15

Hmmmmmm, ook voor mezelf even simpel rekenen, stel je maakt de 2 zijwangen van 30x4mm stalen strip, totale oppervlak per stuk is dus 30x4=120mm2
Krachten op elke strip 10000N
Dus per mm2 worden de krachten dan 10000:120 = 83,33N/mm2
Het staal gaat vervormen rond de 700N/mm2 dat is dus bij een factor 700:83,33 = 8,4 hoger :shock: ofwel bij een totale kracht van 2x(700x120) = 168.000N = 17.125Kg !

Een van de meest eenvoudige staalsoorten S235 (St33) heeft een vloeigrens van, je raad het al, 235N/mm2 dus met 2 strippen van 30x4 kan dat zelfs 2x(235x120) = 28.200N ofwel 2.874kg hebben ruim 40% meer dan de vereiste 2000kg dus ruim onder de grens van blijvende vervorming.

hfjbuis
Berichten: 380
Lid geworden op: 13 feb 2017 00:26
Locatie: Hoensbroek

Re: Treksterkte

Bericht door hfjbuis » 13 dec 2018 17:00

Even samengevat:
De treksterkte moet hoger zijn dan de vloeisterkte. De waarde van 700 die je gebruikt is voor RQC100
.
ST33 heeft een volgens deze tabel https://www.studeersnel.nl/nl/document/ ... 10304/view:
  • Een treksterkte van 360 N/mm2
  • Een vloeisterkte van 235 N/mm2
  • Een elasticiteits-modulus (E) van 210000 N/mm3
Je belast met 83 N/mm2
Stel je ST33 staal strips hebben een lengte van 100 mm:
  • Je veiligheidsfactor voor de vloeigrens (235/83) = 2.8
  • Je veiligheidsfactor voor de breukgrens (360/83) = 4.3
  • De rek onder belasting 83/210000*100) = 0.04 mm
  • Bij benadering de rek bij de vloeigrens 235/210000*100) 0.11 mm
Om te voorkomen dat e.a.a. toch stuk gaat of vervormd, moet je de beiden strips wel gelijk belasten en gezien de rek, moet je nauwkeurig monteren!

Gebruikersavatar
Nira
Berichten: 67
Lid geworden op: 19 jan 2018 09:24

Re: Treksterkte

Bericht door Nira » 13 dec 2018 17:48

Wow bedankt voor al de reacties.

Ik heb dit zelf nooit op school gehad maar vind het wel leuk om te weten wat de maximale belasting is.

Ik zou zeggen dat de schroefdraad het minste oppervlak heeft. Zou dit dan nog kunnen opvangen met een gesneden contramoer van 6mm. Zit die meteen geborgd. Ik wou eerst een staf van 10x10mm aan de voorkant met een gat en een inbus stelboutje om te borgen.

Heb de onderdelen uit 6mm s700 staal laten snijden. En ga het eens testen.


Gallerij Link


Gallerij Link

Mochten er nog tips zijn hoor ik het graag.

Gebruikersavatar
Kars-cnc
Berichten: 240
Lid geworden op: 07 okt 2015 05:33
Locatie: Heerde (Gelderland)

Re: Treksterkte

Bericht door Kars-cnc » 13 dec 2018 18:31

De berekeningen geven aan dat je voor de zijstukken wel safe zit, temeer omdat je zo te zien heel wat meer mm2's hebt dan de door Ruud arbitrair aangenomen 120mm2.

Als er iets over de vloeigrens gaat zullen dat volgens mij niet de zijwanden zijn maar de boven of onderplaat. Vooral de onderplaat met zijn grote uitsparing kon wel eens een zwak punt zijn. Mijn jarenlange ervaring met dit soort dingen, die ik dan net kapot kreeg, zegt mij dat 2000kg in jou geval waarschijnlijk nog net gaat :lol: zeker met staal met een vloeigrens van 700n/mm2. Maar ik ben erg benieuwd of er hier mensen zijn die daar ook een sterkte berekening op los durven laten :mrgreen:

Oh ja... als je die 2000kg opbouwt met die schroefspindel zegt hetzelfde onderbuikgevoel mij dat dat niet (vaak) goed zal gaan omdat door buiging van de bovenplaat de krachtenverdeling erg plaatselijk op de schroefdraad komt. Een losse moer zal dan inderdaad nuttig zijn.

Gebruikersavatar
Nira
Berichten: 67
Lid geworden op: 19 jan 2018 09:24

Re: Treksterkte

Bericht door Nira » 13 dec 2018 19:25

Bedankt. Er moet nog een bus gedraait worden welke in mijn spindel poelie valt en ong. 1mm boven de onderplaat van staal zit zoals afgebeeld. Dan wordt de behuizing met een bout met een veer op de z as geschroefd. De veer zorgt dat de behuizing naar beneden wordt gedrukt. bij een greedschap wissel drukt hij de speling weg (+/- 1mm) en zet zich dan af tegen de onderkant van de breede rand van de bus

Zo draait alles spanningloos, en als het gereedschap gewisseld wordt drukt de cilinders niet op de spindel maar trekt aan de gedraaide bus waardoor de lagers e.d. niet de kracht hoeven opvangen. Lijkt me 😀.

De brede rand van de bus moet ik zo breed mogelijk houden om een groot oppervlak te krijgen en meer kracht af kan.


Gallerij Link

Plaats reactie