Author Topic: Festigkeit - Vgl.-Spannung (Read 4934 times)

Dr.brat.Wurst · « **on:** August 17, 2010, 09:49:30 am »

Ahoi! Bald haben wirs ja geschafft yay^^

noch eine kurze frage... da gibt es in der Klausurensammlung eine Aufgabe, bei der die Vergleichsspannung am Lagerbolzen A berechnet werden muss, bei einer gewissen Entfernung "x" der angreifenden Kraft an der Seiltrommel. Für dieses "x" wird die Spannung maximal war die Vorgabe.

Jetzt meine Frage: In A wirkt doch nur Torsionsspannung oder nicht, also keine Biegespannung, weswegen das "x" ja eig. völlig uninteressant ist?! Also wie seht ihr das?!

Vielen Dank schon mal im Voraus!

snoK · « **Reply #1 on:** August 17, 2010, 10:31:01 am »

Kommt drauf an, wie mans auslegt. Wenn sich die Rolle ohne Widerstand abrollen kann, dann ja... ich denke mal, dass es aber Wiederstand hat, ergo auch Biegung in A... Und dannn müsste die Biegung ja eig bei 7/8 L max werden, also am Ende der Rolle, oder?!
Grüße

P€AT · « **Reply #2 on:** August 17, 2010, 02:47:53 pm »

bin bei der aufgabe auch zu dem schluss gekommen, dass in A keine biegespannung wirkt...demzufolge auch die vergleichsspannung nicht vom x abhängt, wenn das jemand ander sieht, würd ich mich freuen, wenn derjenige das kurz ausführen könnte.
danke:w00t:

Immö · « **Reply #3 on:** August 17, 2010, 05:01:43 pm »

Da die Welle am Anfang kein Moment eingezeichnet hat, dass in Biegerichtung wirkt, wird diese im Punkt A auch nciht gebogen und es tritt somit keine Biegespannung auf, soweit richtig.
Für die Schubspannung, die durch die Querkraft verursacht wird, wäre das noch von Interesse, das soll aber ja vernachlässigt werden.

jimjackjohn · « **Reply #4 on:** August 17, 2010, 05:13:09 pm »

Hallo

Kann vielleicht mal jemand die komplette Lösung dieser Aufgabe hier einstellen?!
Ich sehe da nämlich überhaupt nicht durch...

vielen dank schonmal

Dr.brat.Wurst · « **Reply #5 on:** August 17, 2010, 09:34:39 pm »

ok, wunderbar... vielen dank schon mal für die antworten... ich stelle fest, wir denken eig. alle in eine ähnliche richtung... dabin ich schon mal beruhigt

komplette lsg habe ich leider net weil schmierzettel und so ^^ tut mir leid

Nick · « **Reply #6 on:** August 18, 2010, 08:27:58 am »

Tja Leute, da bin ich aber mal komplett anderer Meinung.

Ich hab leider keine Skizze der Aufgabe zur Hand, aber eine Klausuraufgabe zur Vergleichsspannung welche am Ende nur Torsion und keine Biegung enthaelt, erschließt sich mir nur hoechst wenig

In meiner Erinnerung gab es sowas noch nie, also versuch ich mal, euch meine Gedanken mitzuteilen.
Das beste Beispiel fuer eine ueberlagerte Beanspruchung aus Torsion und Biegung durch eine eingeleitete Einzelkraft ist das Anziehen oder Loesen einer Radmutter beim Radwechsel. Stellt euch mal vor, ihr wollt eine festgerostete Radmutter loesen und habt nur einen einfachen Schluessel. Mit einem geeignet langen Hebel stuetzt ihr euch drauf und bringt somit das Torsionsmoment in die Schraube. Jedoch biegt ihr den Schraubenbolzen dabei auch gehoerig, was man an dem Spaltmaß des Schluessels auf dem Schraubenkopf erkennen kann. Also habt ihr hier nicht nur Torsion sondern auch Biegung und dabei ist entscheidend, wie weit der Hebelpunkt senkrecht zur Schraubenkopfoberkante (bzw. Radmutteroberkante, gemeint ist hier natuerlich in Laengsrichtung des Bauteils) entfernt ist. Aber im Ernst, wer hat schon mal einen Radmutternschluessel gesehen, wo der Schenkel am Schluesselende laenger ist als 50mm?!

Als Vergleich dieses Gedankenexperiment mit einem Radkreuz. Hier habt ihr den Hebel in beide Richtungen und koennt somit ein Kraeftepaar einbringen. Wer hier nun am linken Ende genauso drueckt, wie er am rechten Ende zieht, kann die Biegung im Schraubenbolzen verringern und sogar aufheben. In diesem Fall bringt man in Naeherung ein echtes Torsionsmoment ein. Ein solches Werkzeug ist demnach stets vorzuziehen, laesst sich aber im Werkzeugset nicht so gut verstauen

.

Bitte ueberdenkt eure Ansichten noch einmal unter diesen Gesichtspunkten. Bei Aufgaben mit Vergleichsspannung sind derartige Vereinfachungen, dass ueberhaupt keine Biegung vorhanden ist und Querkraftschub auch noch vernachlaessigt wird aeußerst selten; was allerdings nicht heißen soll, dass es nicht auch einmal vorkommen kann.

Viel Erfolg fuer morgen!!!

mfg

Immö · « **Reply #7 on:** August 18, 2010, 08:57:13 am »

Ich muss dir Recht geben, dass es sehr merkwürdig ist nur ein Parameter in die Gleichung für die Vergleichsspannung einzusetzen, andererseits ist nur an dem einen Punkt die Biegung 0, da es sich um ein Auflager handelt und da das Moment somit 0 ist, somit verbleibt nur noch Torsion + Querkraftschub für den Punkt.
Andererseits: wenn man das nicht erkennt und erstmal das ganze allgemeingültig durchrechnet kommt man dann auf einen Wust von Formeln und die Zeit reicht nicht.

Nick · « **Reply #8 on:** August 18, 2010, 11:53:21 am »

Nun bin ich aber verwirrt. Kann mal einer eine ganz kleine Skizze machen???
PN reicht mir. Das will ich jetzt wissen, aber passt bitte mit Urheberrechten usw. auf!

pappovic · « **Reply #9 on:** August 18, 2010, 12:00:49 pm »

vielleicht möchte ja mal jemand seinen lösungsvorschlag präsentieren?! das wäre sehr reizend...

Christian S. · « **Reply #10 on:** August 18, 2010, 12:03:57 pm »

So wie ich das verstehe, ist nicht die Vergleichsspannung im "Punkt" A gefragt, sondern die Vergleichsmittelspannung an irgendeinem Punkt des Lagerzapfens A. Wenn man von Punkt A etwas nach rechts geht, wächst das Biegemoment an. Es wird für den Lagerzapfen A also an seinem rechten Rand maximal. Sprich, ihr stellt die Vergleichsspannung am Ort L/8 rechts von Lager A auf und guckt, bei welchem X das maximal wird.

/Links von Punkt A und in Punkt A selbst ist keine Biegespannung, richtig.

// Das Torsionsmoment ist ja eh überall gleich bis zum Ort X, deswegen achtet man halt erstmal nur darauf, wann gleichzeitig das Biegemoment im Lagerzapfen A maximal wird.

Immö · « **Reply #11 on:** August 18, 2010, 12:12:31 pm »

Es ist halt eine Frage der Auslegung der Aufgabenstellung, die Aufgabe ist nicht eindeutig gestellt.

Besser wäre:
"Geben Sie Ort und Betrag der Maximalen Vergleichsspannung nach der GEH an und den Betrag der Länge X, bei dem diese maximal wird!"

Damit kommt man dann auch auf sinnvolle Ergebnisse.

Christian S. · « **Reply #12 on:** August 18, 2010, 12:17:45 pm »

Äh, nein?
Die Aufgabe bezieht sich ausdrücklich auf den Lagerzapfen A.
- nicht auf die gesamte Konstruktion (so wie du gerade)
und
- nicht auf den Lagerpunkt A.

Der Lagerzapfen A hat eine Ausdehnung über den Krafteinleitungspunkt A hinaus und wird somit locker gebogen.
Oder sagst du bei großen Wellen auch, die Welle gehört zum Lager A, deswegen wird sie nicht gebogen?!

Nick · « **Reply #13 on:** August 18, 2010, 12:25:31 pm »

Ich geb dir durchaus recht Immö. Die Aufgabe ist nicht wirklich eindeutig. Ich hab sie nun vorliegen und ueberlege noch, was man da wirklich wissen moechte.
Meine Vermutung ist, dass mit "Lagerzapfen" der komplette Bereich außerhalb der Seiltrommel ist. Also vom Auflagerpunkt bis zum L/8. So, wie es Christian S. auch interpretiert hat.
Also stellt das Biegemoment fuer den Bereich auf und macht die Auflagerkraft im Auflagerpunkt A abhaengig vom x. Dann schaut wie das x den Betrag bei L/8 beeinflusst und wann es maximal wird. Damit dann die VGL Sp. ausrechnen und fertig ist die Soße.

Fuer morgen wuerde ich jedoch sagen, dass die Aufgaben eindeutig gestellt sind und man sofort weiß, was zu rechnen ist. Sollte einem beim Lesen der Aufgabenstellung irgendwas komisch oder nicht eindeutig vorkommen, dann kann er ja immernoch die Aufsichtsfuehrenden fragen. Kann ich nur waermstens empfehlen.

Immö · « **Reply #14 on:** August 18, 2010, 12:29:52 pm »

...und zur Not:
Einfach nachfragen, die Mechaniker beißen nicht (meistens). Nicht eindeutige Fragestellungen können so ganz einfahc aus dem Weg geräumt werden.