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Schnittgrößen, Biegemoment
 
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Felipo95



Anmeldungsdatum: 27.02.2015
Beiträge: 107

Beitrag Felipo95 Verfasst am: 21. März 2016 11:54    Titel: Schnittgrößen, Biegemoment Antworten mit Zitat

Hallo,

ich habe folgende Aufgabe, bei der ich mir nicht zu 100% sicher bin, ob ich diese richtig gelöst habe.
Ich würde mich freuen, wenn ihr mal darüberschauen könnt.
Die Räder habe ich beide als Loslager angenommen, daher nur Kräfte in y-Richtung.
Die folgende Rechnung müsste ansonsten, denke ich, richtig sein.
Nur ist in der Aufgabe nach den Verläufen der Schnittgrößen gefragt und nach der grafischen Darstellung des Biegemomentes aber ist der in a) von mir dargestellte Verlauf von M nicht schon die lösung zu b) oder sehe ich das falsch?
In Aufgabe c) soll ja der erforderliche Durchmesser berechnet werden. Eine Formel diesbezüglich habe ich gefunden, allerdings werden dafür Mb und Mt (also Biegemoment und Torsionsmoment) benötigt.
Das Biegemoment habe ich (denke ich) schon aber kann ich denn auch das Torsionsmoment berechnen?

Vielen Dank im Voraus für euer Bemühen!

Gruß Felipo


Zuletzt bearbeitet von Felipo95 am 28. März 2016 10:20, insgesamt einmal bearbeitet
Duncan
Gast





Beitrag Duncan Verfasst am: 21. März 2016 12:52    Titel: Antworten mit Zitat

Wo siehst du denn da ein Torsionsmoment ?
Felipo95



Anmeldungsdatum: 27.02.2015
Beiträge: 107

Beitrag Felipo95 Verfasst am: 21. März 2016 12:56    Titel: Antworten mit Zitat

Duncan hat Folgendes geschrieben:
Wo siehst du denn da ein Torsionsmoment ?


Ich.... nirgend wo. Daher ja meine Frage ob man das überhaupt berechnen kann (vermutlich nicht).
Wenn es kein Torsionsmoment gibt, dann muss es nämlich noch eine andere Formel geben, mit der man den erforderlichen Durchmesser berechnen kann.

Vielleicht kennt ja jemand eine?
Duncan
Gast





Beitrag Duncan Verfasst am: 21. März 2016 17:11    Titel: Antworten mit Zitat

Die Achse wird auf Biegung berechnet.
Dazu musst du die zulässige Spannung kennen (hängt ab von Material, Sicherheitsfaktor, Belastungsfall usw).
Der Durchmesser wird an der Stelle des maximalen Biegemoments berechnet und dann über die gesamte Länge konstant gehalten oder in der Nähe der Auflager auf einen kleineren Durchmesser abgestuft.



wobei I das axiale Flächenträgheitsmoment des Querschnitts ist.
Felipo95



Anmeldungsdatum: 27.02.2015
Beiträge: 107

Beitrag Felipo95 Verfasst am: 21. März 2016 23:09    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für deine Antwort!
Also muss ich das Flächenträgheitsmoment einsetzten und nach d auflösen?


Wenn ich I in die Formel einsetzte sieht das ja wie folgt aus:

Und jetzt bräuchte ich ja nur noch Re und S für Qzul.

Alles andere in meiner Rechnung im Anhang ist richtig?
Wie siehts mit Aufgabe b) aus. Ist meine Annahme richtig dass die mit Aufgabe a) schon erledigt ist ?
Felipo95



Anmeldungsdatum: 27.02.2015
Beiträge: 107

Beitrag Felipo95 Verfasst am: 23. März 2016 12:27    Titel: Antworten mit Zitat

...
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5209

Beitrag Mathefix Verfasst am: 23. März 2016 15:21    Titel: Antworten mit Zitat

Felipo95 hat Folgendes geschrieben:
Danke für deine Antwort!
Also muss ich das Flächenträgheitsmoment einsetzten und nach d auflösen?


Wenn ich I in die Formel einsetzte sieht das ja wie folgt aus:

Und jetzt bräuchte ich ja nur noch Re und S für Qzul.

Alles andere in meiner Rechnung im Anhang ist richtig?
Wie siehts mit Aufgabe b) aus. Ist meine Annahme richtig dass die mit Aufgabe a) schon erledigt ist ?


Bei einer vollständigen und korrekten Berechnung ist das Biegemoment durch das Eigengewicht der Achse zu berücksichtigen.
Felipo95



Anmeldungsdatum: 27.02.2015
Beiträge: 107

Beitrag Felipo95 Verfasst am: 23. März 2016 22:43    Titel: Antworten mit Zitat

Das mag sein, aber in diesem Fall habe ich ja weder das Gewicht gegeben, noch die Möglichkeit es auszurechnen.
Felipo95



Anmeldungsdatum: 27.02.2015
Beiträge: 107

Beitrag Felipo95 Verfasst am: 24. März 2016 09:45    Titel: Antworten mit Zitat

Leider ist meine Frage noch nicht vollständig beantwortet bzw. bin ich mir immer noch unsicher.
Bezogen auf die Aufgabenstellung (siehe Anhang am Anfang) ist die von a) bis c) vollständig gelöst oder is das noch unvollständig?
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5209

Beitrag Mathefix Verfasst am: 24. März 2016 12:12    Titel: Antworten mit Zitat

Felipo95 hat Folgendes geschrieben:
Das mag sein, aber in diesem Fall habe ich ja weder das Gewicht gegeben, noch die Möglichkeit es auszurechnen.


Wenn die Dichte des Achsenmaterials bekannt ist.

Biegemoment durch Gewichtskraft der Achse:





Maximales Biegemoment





Mit








Gesamtes maximales Biegemoment



Berechnung des Durchmessers






Felipo95



Anmeldungsdatum: 27.02.2015
Beiträge: 107

Beitrag Felipo95 Verfasst am: 26. März 2016 08:49    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank für deine ausführliche Berechnung!

Allerdings ist, wie du in der Aufgabe sehen kannst, keine Dichte gegeben.
Gegeben sind wirklich nur die Längen und die Kraft F.
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5209

Beitrag Mathefix Verfasst am: 26. März 2016 17:52    Titel: Antworten mit Zitat

Felipo95 hat Folgendes geschrieben:
Vielen Dank für deine ausführliche Berechnung!

Allerdings ist, wie du in der Aufgabe sehen kannst, keine Dichte gegeben.
Gegeben sind wirklich nur die Längen und die Kraft F.


Ich wollte zeigen, dass ohne Berücksichtigung des Eigengewichts sigma_zul überschritten werden kann.
Bei weiteren Berechnungen wie Durchbiegung und kritische Drehzahl hat das Eigengewicht ebenfalls Einfluss.


Zuletzt bearbeitet von Mathefix am 27. März 2016 13:45, insgesamt einmal bearbeitet
Felipo95



Anmeldungsdatum: 27.02.2015
Beiträge: 107

Beitrag Felipo95 Verfasst am: 26. März 2016 18:38    Titel: Antworten mit Zitat

OK, ich werde auf jeden Fall über Ostern mir das nochmal genauer angucken und auch nachrechnen.
In dieser Aufgabe (auch wenn sie anscheinend recht unrealistisch usw. ist), wäre die Aufgabe und das Biegemoment mit meiner Rechnung aus dem Anhang schon vollständig?
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5209

Beitrag Mathefix Verfasst am: 27. März 2016 13:44    Titel: Antworten mit Zitat

Felipo95 hat Folgendes geschrieben:
OK, ich werde auf jeden Fall über Ostern mir das nochmal genauer angucken und auch nachrechnen.
In dieser Aufgabe (auch wenn sie anscheinend recht unrealistisch usw. ist), wäre die Aufgabe und das Biegemoment mit meiner Rechnung aus dem Anhang schon vollständig?


m.E. JA.
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