Axiale Verkürzung der Welle bestimmen

Anonymesbuch112 · Anmeldungsdatum: 23.07.2020 Beiträge: 1

Meine Frage:
Ein Schlepper zum ziehen große Containerschiffe wird im Wasser über die Propellerwelle aus Stah (E = 210000 N/mm^2) Der Länge l= 8m angetrieben.
Bestimmen Sie die axiale Verkürzung der Welle (in Mikrometer) zwischen dem Propeller und dem Axiallager D, Wenn der Propeller eine Kraft von F= 9kN auf die Welle ausübt um die Welle als Rohrprofil einen Außendurchmesser von 400 mm und einen Innendurchmesser von 300 mm besitzt. Die Lager B und C sind lediglich Radiallager, die keine axiale Kräfte aufnehmen.

Meine Ideen:
Hallo,
Kann mir jemand sagen wie ich an diese aufgabe rangehen muss? Habe keine ahnung wie man ansetzt.
Lg

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5866

So wie ich es verstehe, geht es einfach darum, um welche Strecke die Achse verkürzt wird durch die auf sie wirkende, gegebene axiale Kraft (die mir spontan in diesem Zusammenhang relativ klein vorkommt). Die relative Längenänderung erhälst Du aus der Definition des Elastizitätsmoduls. Die dort auftretende Fläche A ergibt sich aus den Angaben des Rohrprofils.

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5866 Wohnort: jwd

1. Prüfen, ob die Belastung im Bereich des Hookeschen Gesetzes liegt

F_d = Druckkraft
A = Querschnittsfläche Bauteil
sigma_d = Druckspannung (werkstoffabhängig)

2. Prüfen auf Knickfestigkeit

Abhängig von der Geometrie des Bauteils nach Euler oder Tetmajer

3. Wenn 1. und 2. erfüllt sind, Anwendung Hookesches Gesetz:

E = Elastizitätsmodul (werkstoffabhängig)
l_0 = ursprüngliche Länge des Bauteils

PS
Die durch das Drehmoment in der Welle erzeugte Torsionsspannung ist bei einer korrekten Rechnung zu berücksichtigen,

unknownn08082 · Gast

Vielen dank,

ich konnte die Aufgabe nun lösen. Also ist die axiale Verkürzung die Längenänderung.

Aber warum ist mein Ergebnis positiv und nicht- wie ich es erwartet hätte, da "Verkürzung"- negativ?

(ich bekomme 6,236 Mikrometer raus )

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5866 Wohnort: jwd

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5866