Schraubenbelastung Zylinder < Maschinenbau < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 15:09 Fr 18.09.2009 | | Autor: | Kemena |
Ich möchte gerne die Schraubenbelastung eines mit zwei Lagerböcken gelagerten Hydraulikzylinder freischneiden.
Differential-Zylinder:
KolbenDurchmesser: 100mm
Betriebsdruck: 220bar
Abstand der Bohrungen in den Lagerböcken:
zwischen den Lagerböcken: 1311mm
zwischen den Bohrungen in einem Lagerbock: 210mm
Mein Ansatz:
Der Hydraulikzylinder drückt gegen ein Werkstück --> Aktio = Reaktio
Kraft in Kolbenstange: [mm] F=p*A=250*10^5*\pi/4*0,1^2 [/mm] N [mm] \approx [/mm] 197 kN
Also müssten doch auf jede Schraube eine Querkraft von 197/4 kN = 49,25 kN wirken? Dies erscheint mir jedoch ziemlich groß, da Anbieter solcher Hydraulikkolben z.B. mit M22 - Schrauben zur Befestigung der Lagerböcke auskommen. (Bei BoschRexroth z.B. werden einem diese Lagerböcke direkt mitgeliefert, müssten also doch eigentlich ausreichen...)
Wie schneide ich den Zylinder mit Lagerböcken richtig frei?
Zur Veranschaulichung habe ich die Zeichnung von BoschRexroth beigefügt (erhält man in deren e-shop)
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: pdf) [nicht öffentlich]
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 12:10 Sa 19.09.2009 | | Autor: | Loddar |
Hallo Kemena!
So ganz erschließt sich mir die Aufgabenstellung bzw. das System nicht, wo welche Schrauben liegen und wie die Beanspruchung wirkt.
Kanst Du das noch etwas ausführen?
Gruß
Loddar
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 12:31 Sa 19.09.2009 | | Autor: | Kemena |
Alles klar, dann will ich mich mal deutlicher Ausdrücken.
Zur weiteren Illustration füge ich noch eine 3-Dimensionale Darstellung hinzu (Anhang).
[Dateianhang nicht öffentlich]
Also, Ich gehe von einem Differentialzylinder aus, welcher über Fußbefestigungen montiert wird. (2 Fußbefestigungen --> 4 Schrauben)
Lassen wir die exakten Zylinderdaten mal bei Seite... Man kann ja auch allgemein rechnen.
Ich möchte die Schraubbefestigung auf ihre Haltbarkeit nachrechnen und gehe dazu von der Situation aus, dass der Hydraulikzylinder mit seiner maximal aufbringbaren Kraft gegen ein Hindernis drückt. (das wären dann die 197kN)
Wie werden die Schrauben in diesem Fall belastet? Also welche Kräfte wirken auf Sie?
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 14:19 Sa 19.09.2009 | | Autor: | Loddar |
Hallo Kemena!
Aah ![[lichtaufgegangen]](/images/smileys/lichtaufgegangen.gif "[lichtaufgegangen]") , jetzt verstehe ich ...
Ja, in erster Linie wirken auf diese 4 Schrauben Abscherkräfte von ca. 50 kN (siehe Deine Rechnung).
Wenn man es sehr genau rechnen möchte, kommen hier bei den beiden vorderen Schrauben noch geringe Zugkräfte hinzu, da die Horizontallast nicht in Achse der Scherfuge sondern mit dem Versatz "Boden - Achse Kolben" angreift.
Aber dieser Anteil ist m.E. sehr gering und sollte durch das Eigengewicht der Konstruktion nahezu überdrückt werden.
Was Deine Skepsis zur Schraubengröße angeht ...
Eine Schraube M 22 - SFK 4.6 kann (im Gebrauchszustand) eine Scherkraft von ca. 55 kN aufnehmen. Das steigert sich dann für die Schraubenfestigkeitsklasse 10.9 bis auf gut 80 kN.
Gruß
Loddar
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 17:02 Sa 19.09.2009 | | Autor: | Kemena |
Danke erstmal für die schnelle Antwort!!!
Also, wenn ich eine Entwurfsberechnung nach VDI 2230 mache, dann erhalte ich leider eine Größe von M30.
Laut Zeichnung sind in den Füßen Bohrungen nach DIN 912, aber so wie ich gelernt habe soll man die wenn möglich nicht mit Scherkräften belasten.
Könntest du mir vielleicht die Quelle deiner Werte nennen damit ich wieder ein Stück schlauer werde ;D
Vielen Dank nochmal!
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 17:08 Sa 19.09.2009 | | Autor: | Loddar |
Hallo Kemena!
Meine Schraubenwerte habe ich erhalten aus Unterlagen für das Bauwesen: der DIN 18.800 "Stahlbauten". Dies sind jedoch Werte für überwiegend ruhende Lasten.
Dies wird nun in Deinen Vorschriften enthalten sein.
Gruß
Loddar
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