Author Topic: Brauche Hilfe bei Schraubenberechnung (Read 7090 times)

Andi · « **on:** October 23, 2009, 12:28:28 pm »

Hallo alle zusammen,
ich formulier meine Frage mal hier da ich glaube hier die meisten Leute mit frischem TM-Wissen anzutreffen. :-)

Also ich habe eine Halterung welche mittels vier Schrauben (zwei oben, zwei unten) an einer Konstruktion angeschraubt ist. Auf diese Halterung wirkt nun eine vertikale Kraft. Ich habe im angefügten Bild mal die Kräftegleichgewichte aufgestellt.

Meine Frage nun:
Sind die angetragenen Kräfte korrekt? Speziell bin ich mir nicht ganz sicher ob die Gegenkraft der Wand durch das erzeugte Moment wirklich nur an der obersten Kante wirkt oder über die ganze Fläche?

Die Kräfte müssten doch dann wie folgt lauten:
Fg = Fa
F1 = F2
Fa*l - F2*(l1+l2) = 0

Wenn ich nun die erforderliche axiale Kraft für die Schraubenauslegung berechnen möchte, dann habe ich ja einmal den axialen Anteil durch das Moment: F1 = (Fa*l) / (l1+l2) und dazu noch die erforderliche Haftkraft durch Reibung: Fn = Fg/mue
Somit setzt sich nun meine maximale axial Kraft für die beiden unteren Schrauben zusammen aus F = F1 + Fn dividiert durch beide unteren Schrauben, ist das korrekt?

Schonmal Danke für Hilfe!
Andi

Sw00p · « **Reply #1 on:** October 23, 2009, 12:48:49 pm »

Ich versteh dein Problem noch nicht ganz.

Fg ist die Reibkraft? Dann musst du doch nur berechnen, mit welcher Kraft deine Halterung an die Wand gedrückt wird (also über Fn = Fg/mue). Diese Kraft muss irgendwie auf deine 4 Schrauben aufgeteilt werden. Dabei ist die Axialkraft auf die oberen Schrauben erhöht und die unteren Schreiben durch das Moment, was durch Fa entsteht, verringert.

A.P. · « **Reply #2 on:** October 23, 2009, 12:51:24 pm »

also wenn du die schrauben ordentlich dimensionierst kannst du dir die gedanken an das moment für fa eigentlich FAST schenken

ich würde die berechnung so angehen:

-erst die resultierende der vertikalen kräfte bilden

-diese dann in eine normalkraft umrechnen und auf die schrauben aufteilen, dann hast du die vorspannkraft deiner schrauben

-im anschluss musst du noch mal kurz eine momentenbilanz bemühen und die kraft fa aufteilen in f1 und f2, allerdings beide in höhe der jeweiligen schrauben, diese wieder auf deine schrauben aufteilen dann halt nur die zwei die in der höhe sind.

- darus folgt deine betriebskraft der schraube, mit jener du dann deine benötigte restklemmkraft der schrauben berechnen kannst, diese sollte größer sein als, die die du am anfang berechnet hast um deine halterung an der wand zu halten(Reibung)

-am ende kannst du dann deine erforderliche vorspannkraft berechnen, die das setzen einer restklemmkraft berücksichtigt

diese ganzen berechnungen ziehst du mit einer gewählten schraubendimension durch und und veränderst die gegebenfalls.

TIPP: schau mal in die me arbeitshefte rein da steht diese berechnung noch mal mit formeln...

ich hoffe ich konnte dir helfen...

Andi · « **Reply #3 on:** October 23, 2009, 12:59:16 pm »

Danke für die schnellen Antworten!
Also stimmt meine Berechnung im Endeffekt? Ich muss eigentlich nur die unteren beiden Schrauben betrachten, und diese müssen Fn durch die Reibung und F1 durch das Moment aufbringe.
Stimmt meine Annahme das F2 an der obersten Kante wirkt? Oder über die ganze Fläche?

A.P. · « **Reply #4 on:** October 23, 2009, 01:11:44 pm »

also prinzipiell ist das schon so mit f2 ist aber für die schraubenberechnung schlecht.. deshalb rechne mit der kraft die an der schraube angreift...

und du musst natürlich prinzipiell erst mal alle schrauben betrachten, da die oberen schrauben ja entlastet und die unteren weiter belastet werden..

Andi · « **Reply #5 on:** October 23, 2009, 02:21:13 pm »

Also wenn ich nicht die Kante sondern die Schraube oben betrachte habe ich eigentlich doch nur ne höhere Kraft danach. Warum sollte man nicht an der Kante ansetzten, diese hilft doch auch noch mit als Hebelarm?

Wegen Betrachtung aller Schrauben, ich muss alle 4 für die Normalkraft bezüglich der Reibung betrachten, aber nur die unteren beiden für die zusätzliche axiale Kraft.

A.P. · « **Reply #6 on:** October 23, 2009, 02:25:45 pm »

du hast ja in soweit recht mit der oberen kante das diese als hebel wirkt aber wenn du deine schraube anziehst geth der kraftfluss über die schraube in die wand und nur noch ein ganz kleiner vernachlässigbarer teil in richtung kante..

Andi · « **Reply #7 on:** October 23, 2009, 03:17:38 pm »

Hab was gefunden:
http://books.google.de/books?id=2fJMbreaNDQC&pg=PA258&dq=roloff+matek+konsole#v=onepage&q=&f=false

Dort steht geschrieben, das man die Momente aller auf Zug belasteter Schrauben von einem sogenannten Druckpunkt aus errechnen muss, und nicht von der Kante. Hat jemand davon schon einmal etwas gehört? Damit bekomm ich ja größere Kräfte heraus. Wie kann ich da nun den Druckpunkt in meinem Beispiel berechnen?

Jule · « **Reply #8 on:** October 23, 2009, 04:08:24 pm »

Kann zum Thema an sich nichts leider beitragen, aber interessieren würde mich, mit welchem Programm du deine Skizze gezeichnet hast?

Andi · « **Reply #9 on:** October 23, 2009, 04:30:44 pm »

Gimp :-)

Andi · « **Reply #10 on:** October 26, 2009, 07:42:35 pm »

Ich habe jetzt die Schraubenberechnung durch. Habe allerdings noch eine andere Frage. Die Halterung ist an einem Alu-Rahmen angeschraubt. Man muss doch jetzt eigentlich noch die Festigkeit des Alu-Gewindes berechnen, denn es kann ja sein das die Stahlschraube zwar hält, jedoch das Gewinde aus dem Rahmen rauszieht. Wie kann man da den Festigkeitsnachweis durchführen?

Jule · « **Reply #11 on:** October 26, 2009, 11:07:52 pm »

Also eigentlich machst du in Alu kein Gewinde zum Verschrauben, sondern schneidest ein größeres, in welches du dann einen Einsatz reindrehst, der dann als Verbindungspartner/Schraubgewinde fungiert.