Brottgräns/sträckgräns och beräkningar

[jörgen.ottosson]

....
Räknade jag rätt på fästet för gripen Ska be en kompis att tillverka örona till den i morgon
Han har vattenskärare (har inte råd med det än)

Om jag har en timmergrip som ska hänga i en "länk" med axelhål 45mm
så ska materialtets tjocklek va
45x50%=22,5mm tjockt och som du skrev så finns det i detta fall två fästöron och då blir det 11,25mm

Materialet runt axeln ska va minst 45x50%=22,5mm tjockt
och då ska det bli tot. 45mm på båda sidor om denna axel
45x11,25x80MPa=40500MPa det är vad "örat" kommer att klara av dynamisk belastning och så får man inte glömma att det är två
40500x2=81000MPa=81000N Ca 8100 kg

busningar till denna grip hur stort spel bör det vara passar på och frågar när man har en som kan alt

det sitter en bronsbussning i leden

Det ser ut som du räknat rätt.....och jag antar att du väljer nästa lämpliga matreal över de mått du räknat fram... ( tex 12 eller 15mm plåt till öronen )
(sen ska man inte glömma att om man monterar mässingsbussning så är mässingen svagare än stål så då måste du ha större bred på bussningen ( närmare 100-120% av axel diameter....efter som mässing ligger något under hälften av stål i sträckgräns.)

Spel ja, det finna tabeller...men för "allmänna ändamål" ...två nya tumregler..

$ Stål har en värmeutvidgning på av 1mm per meter och 100°C

$ Om man väljer ca 1/1000 per mm så får du ett lätt spel, och det nyper inte om tappen skulle bli något varmare än bussningen. ( så Ø45 axel... minst Ø45,045 hål i bussningen) ...detta spårar ur vid för stor axeldiametrar men funkar bra mellan 10-100mm, motsvarar ca H7-H8 i tolleransgrad, små diametrar blir spelet för litet, på stora diametrar blir det för stort.

[Fredrik_]

Smily med svamp vore något
Suger i mig!!

[Holger]

Den här är också bra:

[jörgen.ottosson]

Smily med svamp vore något
Suger i mig!!

Får tacka!

men smily med svamp... finns risk för att det miss-uppfattas (-brukas )

[danne mähl]

Nu börjar det bli mycke info. Svårt att kommaihåg alt men som tur är finns tråden kvar

Hämtade plattjärnen i dag ser snygt ut och bra men det vart en lite miss vid bestälningen så det blir till och svetsa en lite förstärkning vid änden av örat (jag var imte tydlig med måttet var från hålkant till ände och inte centrum mått som brukligt)

så det blir lite svetsövning

Om du har några mer råd eller regler så skriv till det För det finns mog många här som svetsar och bygger utan att veda vad dom håller på med
så det är alltid bra att kolla lite med miniräknare så att man inte är ute och cyklar för lång bort
och enu en gång Tack för tipsen

[danne mähl]

Nya funderingar Om det är någon som har någon bra och enkelt svar

Om man tex svetsar ett öra på en "plåtvägg" hur räknar man ut hur mycke den tål (pålåtväggen är tillräkligt stark)

Räknar man med halva höjden (hälften tryck ,resten drag belastning)
ytan som är infäst /2 för att få ett genomsnit x tex 80MPa ca 8Kg

ligande öra höjd 10mm brädd 100mm sticker ut 100mm till centrum på belastnings pungten
5x100/2x8=2000Kg skulle då va belastningen vad örat pallar med MEN så måste man nog blanda in mometet
om höjden 10 mm och densticker utt 100 så skulle det kunna bli 10/100=0.1
0.1x2000=200 skulle örat gå att hänga en sak i som väger 200Kg Dunamisk last utan att det går sönder

är gasnka säker på att så här enkelt är det inte
Ett ex är bra för att förstå hur någon tänker (rätt eller fel)




Och om man "lägger" ett platjärn på på anhåll och belastar det på mitten är det samma som på plåt vägg x2 (förutsatt att den inte sitter fast i anhållen)
Någon som vet och kanförklara det på ett så enkelt sätt att det går att använda i verkstand utan va ingengör och ha dataor med div räkneprogram

[jörgen.ottosson]

Nu blev det lite besvärligare....du behöver ingen dator, men i alla fall miniräknare.

Orsaken är att som du räknade förut, så räknade du på en balk, som var utformad så att den hade mycket matreal längst upp och längst ned, men "lite" i mitten..... det råkar slumpa sig så att det är just matrealet längs upp och ner som tar den mesta belastningen vid böjning (drag och tryckspänningar) därför funkade "ditt" sätt att räkna ganska bra.

Nu med ett plattjärn så finns det massa matreal i mitten så då spårar det ur.....vid böjnning, med drag och tryck så är det fortfarande arean vinkelrätt mot kraftriktningen som gäller, och skjuvning arena "parallellt" med kraftriktningen.

Som jag förstår det så är det nått sånt här du menar.


För drag och tryck så är ju spänningen = F/A ( kraft delat med area)

För att räkna böjning så måste man byta ut "arean" mot något annat efter som det är ju matrealet "längst ut" som har mest betydelse. Detta är Böjmotståndet, Wb ( det fins färdigräknat i "ståltabeller" för stångmatreal.)

Men för rektangulära tvärsnitt så är det : W = (b x h²) / 6 (jag tänker inte förklara varför, men du ser att "h" ( = höjden) har "störst" betydelse...efter som det är i kvadrat.

Böjspäningen = Mb/Wb ( böjmomentet delat med böjmotsråndet) ...gämför med "kraft delat med area"

För ditt "exempel med örat: Wb = 10 x 100² / 6 = 16 667mm³ ( notera enheten: mm³)

Om kraften är 1000kg = 10 000N blir böjmomentet, Mb= 10 000 x 100 = 1000 000Nmm (notera enheten: Nmm)

Och böjspäningen blir då: Mb / Wb = 1000 000 / 16 667 = ca 60Mpa (N/mm²) och efter som detta är under 80-120 MPa så håller det hur bra som helst för böjning.

Men biten är ju kort så vi borde kontrollera även skjuvning (klippning):

Skjuvpänningen = F/A = 10 000/ 10 x 100 = 10 Mpa vilket inte är någon fara....men kom i håg att stålet bara tål ca 60% skjuvspänning ( alltså 80Mpa x 0,6 =48Mpa som lägst. )

Så länge som du svetsat fast örat med tillräckligt mycket svets "a-mått" =tx0,7 = 10x 0,7 = 7mm



Din andra fråga: om plattjärn som ligger på stöd.

Det blir egentligen samma sak som örat om man gör ett litet tankeexperiment.
Eftersom kraften är mittpå så delas den ju på två lika delar vid stöden (F/2) och kraften sitter ju mitt på (L/2).....så om vi sätter en "vägg" på mitten och låter ena stöd kraften böja plattjärnet i stället, så blir ju figuren "lika dan" som exemplet med örat.

Om kraften är samma 1000kg = 10 000N så får vi böjmomentet, Mb = (F/2) x (L/2) = (F x L) / 4 ...och med siffror, Mb = 10 000 x 1000 / 4 = 2 500 000Nmm

om bi antar att det är ett plattjärn (eller "plåt") som är 100mm bred, så får vi: Wb = b x h² / 6 = 100 x 50²/6=ca 41 666mm³ ( plattjärnet är 50mm högt på bilden ovan)

Och böjspäningen: Mb/ Wb = 2 500 000/41 666 = 60Mpa så det håller

( och du kanske ser att det är samma beräknings gång...)

Edit: justerade fel siffror.....hoppas det inte är mer...

[danne mähl]

fÖr att det finns någon som kan detta och kan förklara så att min hjärna fattar
Fick läsa igenom det ett antal gånger men nu tror jag att det har klickat där uppe
(även om det är ganska sent efter svetsande av timmergripsfäste 0145)

När du räknade ut "Mb= 10 000 x 100 = 1000 000Nmm" är 100 avståndet ut till där kraften är "F"

När eller var går gränsen för skjuvning. Den kanske alltid finns där men när avståndet blir lång så finns det andra saker som begränsar så att man bara hoppar över det ?
Mycke bra att du har tagit dig tid med en enkel skis så mycke lättare att förstå då
Ett önske mål sätt ut sifror eller liknade så man vet varifrån talen kommer ifrån lättare att förstå, snabbare

Jag var inte tydlig med en lite detalg men lätt att räkna om
Örat sitter åt andra hållet är ett enkelt drag efter en traktor

I morgon blir det o kolla om jag fattar resten av det du skrev om böjningarna

Jörgen har du flera tips eller nyttiga uträkningar så är du mer än välkommen att skriva av dig lite mer

[jörgen.ottosson]

Ja, är det en drag ögla som sitter på "platten" så blir ju skillnaden Wb ändrar sig....100 x 10²/6 efter som höjd och bräden byter plats....sen blir det ju kärrans "kultryck" som ger kraften för böjning. (man gör nog räkna med lite god marginal.....för nu börjar "praktiken" spöka, vad är kultrycket egentligen.. ..när traktorn tex kör i ett gupp?) Jag brukar göra så att om jag inte vet (har ett mät värde på kraften) så ta den "statikska" kraften x 5 ( = 5g i accleration dynamiskt, det brukar funka...)

Sen får du ju drag/tryckspänningar i från drag/broms krafter när du drar kärran. Samma sak där svårt att veta vad kraften verkligen är utan att mäta, men den kan nog åtminstånde vara lika stor kärrans lastade vikt. ( tex 4ton = 40 000N)

Drag / tryckspäningar : = F/A = 40 000 / ( 10 x 100) = 40Mpa ....och som du ser så finns det ju lite yttligare marginal ( 2-3ggr innan utmattnings gränsen, och ca 8-10ggr till brottgränsen...)

Och det är riktigt uppfatta att skjuvspänningar finns alltid ( de kallas tvärkrafter på längre balkar och finns i samma storlek längs hela längden...så om det finns något ställe med mindre area så är det läge att kolla där) , det fins ingen tydlig gräns för när man måste "sluta" kontrolera (för utom "känsla"/ erfaren het) men med tillräckligt lång hävarm så tar ju böjspäningarna över.

Observera att det finns normer för hur ett drag ska vara dimmensionerat, men det är inte det jag går genom här.

[Robban_C]

Dragkraften från traktorn:
Traktorns vikt (ex vis 4,5 ton) och stödlasten på kroken (max 3 ton om det ska vara lagligt). Det ger 7,5 ton. Praktiskt sett drar en hjultraktor absolut inte mer än 60-70 % av sin vikt (enligt Conny).
Samma sak borde gälla för bromskraften.
Det skulle innebära en max dragkraft av 5,25 ton. Det blir väl 51,5 kN?

Tänk på att dom där tjälskotten och guppen frestar på något rent orhört!
Stödlasten ökar mångfalt just då och därmed givetvis också påfrestningarna på delarna. Ibland ser man inte guppen i tid och blir alldeles mörkrädd när man känner hur traktorn sätter sig i bak och man tänker på dom där 18 tonnen totalvikt där bakom.
Konstigt att bitarna håller ihop överhuvudtaget.

[danne mähl]

Blir inte Mycke gjort nu, Blir bara en massa räknade hit och dit
Men tror nog att det är bara bra. För jag har just upptäkt ett liten konstruktions miss i fästet för timmergripen

Har två öglor som är svetsade paralet (se ovan)
kraften dom belastas med hängande last och sjuvkrafter är och MEN sen det senaste inlägget så har jag missat när man "drar fram" stockerna från sidan.
Makinen har max moment 3500kg/m och bomen när den är längt in är 2,5m =1450 kg drag kraft / 2 (kraften delas på två öron) ca 700kg

när jag räknade med den belastningen så fick jag en kraft på 233MPa
det är nog väldigt nära brottgränsen (vill ner under hälften, minst)

Nu har jag inte räknat med axeltappen kommer att hjälpa till att hålla tilbaka örona det får bli en bonus

Så nu är det bara att tänka om och sätta någon form av sido stöd.
Det skänns sådär om det skulle gå sönder efter ett par år bara för man är lat eller inte har någon koll als. Nu kommer man närmare sanningen

Tror att det blir ett plattjärn vinkel rätt mot det förra 50x12mm och som kommer börja bredvid axeltappen och sluta en bit ner på infästningen
80mm+120 mm lång. Den ska ta en belastning på 5000MPa och så blir det 2 st Alt 4 st för att få symetri i det hela

Robban:
Nu hänge jag inte med så ursäkta en dum fråga
3 ton på draget och varifrån kommer 18 ton
Har inte lärt mig än vad som är "laglit och hur man räknar vad man får dra (lyckligt ovetande)

[jörgen.ottosson]

En sak man även kan tänka på är hur man väljer matreal/profiler beroende på vad de ska göra.

Tror de flesta skisserna talar för sig själv.


Om man vill överföra ett vridmoment så väljer man en sluten profil
Vill man överföra en kraft till något så ska men se till att inte råka ut för "plattverkan" (sträva med en plåt/öra eller välj en annan profil/utformning.
Undvik skarpa övergångar, jack/skåror ....utmattnings sprickor startar där.

Detta med sprickor och utmattning....man kan tänka sig att kraften "leds" som i snören genom matrealet....då är det lättare att tänka sig vars "snörena" riskerar att gå av. (vars spänningar är höga (tätt mellan snören), och risken för utmattning är stor (skarp kan som "skaver")

...det sättet funkar då för mig i alla fall.

En stark/hållbar konstruktion har mjuka svängar på snörena

[Holger]

[Bobbaz]

Jag håller på att bygga en lyftarm till grävmaskinen som skall kunna lyfta 1ton 5 meter ut. Konstruktionen bygger på ett gammalt snabbfäste. Det blir ruskiga krafter i infästningarna. Tyckte detta kunna vara ett lämpligt nybörjarprojekt.

Jag har skarvat min balk HEB140 på ett par ställen då jag hade några lämpliga stumpar från ett annat projekt. Skarvarna har jag gjort riktigt rågade med svets för att jag bedömde att det var bäst. Men det bästa kanske vore att slipa ner dem slätt med balkens profil

Hur balkar och stag beter sig går ju att förutse ganska bra.
Däremot hur stark en havmedioker svets är har jag dålig koll på.
Förhoppningsvis blir det tillräckligt stark.

[Sa.Ro]

Infogat citat från ursprungstråden(delad tråd):
http://www.maskinisten.net/viewtopic.php?t=26265
/ja-bond77

....

Tricket när man bygger fackverk är att bygga i slutna trianglar, att sätta en skedsträva mitt på tillför ofta mer skada än nytta ( böjande krafter + brottanvisning i svetsen på "svagaste stället" i stället för rena dragande/tryckande utan extra brottanvisning. )

själva förhållandet på skissen av triangel och övrig arm ser lite galen ut tycker jag..
bättre att försöka ha en LÅNG huvudarm med sträva och minska på utskjutet