Kartei - WT

Bei der Berechnung auf Abscherung ist wie folgt vorzugehen:

1. Anzahl Schnittflächen bestimmen

2. zulässige Scherspannung (t_azul ) berechnen

t_azul = \( {{t(aF)} \over v}\)

t_aF = Scherfliessgrenze (0.6 x R_e )
v= Sicherheitsfaktor ( min. v > 1 )

3. erforderliche Querschnittsfläche berechnen

S_erf = \( {{F} \over t(azul)}\)

F=Scherkraft
t_azul =zulässige Scherspannung

Für allgemeine berechnung der Scherspannung:

\(Spannung = {Kraft \over Fläche}\)

Im Querschnitt gesehen wirkt die Torisionsspannung jeweils um 180° verschoben gleich. Die Torsionsspannung wirkt immer in die selbe wirkung wie das Torsionsmoment.
Zur Achse hinzu, wird die Spannung kleiner. Je weiter ein Punkt weg ist vom Zentrum, desto stärker ist die Torsionsspannung. Die Torsionsspannung ist also nicht immer gleich, denn je weiter aussen ein Punkt ist desto grösser ist das Torsionsmoment (weil M_t = F x l )

Dies ist der Extremfall einer Biegung. Hier wird eine Probe total gebogen. Je nach Werkstoff wird es sich jedoch vorher plastisch verformen.

An Punkten, welche am weitesten weg sind von der Neutralen Faser.
Es gilt: Je weiter weg von der neutralen Faser, desto grösser wird die Zug- bzw. Druckspannung.

Gerade Biegung: Biegung wirkt entlang einer der beiden Querschnittshauptachsen; z oder y

Schiefe Biegung: Biegung wirkt abweichend zu den beiden Querschnittshauptachsen in eine Richtung. Dies ist oft bei unsymetrischen Querschnittsprofilen der Fall.

1. zulässige Zugspannung

o_zzul = R_e / v

2. zulässige Druckspannung

o_dzul = o_dF / v     o_dF = ca. R_e

3. zulässige Flächenpressung

p_zul = R_e / 1.2     (gilt nicht für Guss)

4. zulässige Scherspannung

t_azul = t_aF / v        t_aF = 0.6 x R_e

5. zulässige Biegespannung

o_bzul = o_bF / v      o_bF = 1.2 x R_e

6. zulässige Torsionsspannung

t_tzul = t_tF / v         t_tF = 0.65 x R_e

Es gilt überall: v>1

Formel:   \(p = {{F} \over A}\)

p=Flächenpressung
F=Kraft
A=Berührungsfläche, proijzierte Fläche (bei Wellen wird die proijzierte Fläche verwendet, bei rechteckigen Werkstücken wird die Berührungsfläche verwendet)

Sicherheitszahlen werden nach Kategorien bestummen.

Geht es um ein Menschenleben, bei Bauteilen für einen Lift, so wird die Sicherheitszahl sehr hoch angesetzt. Dort rechent man teils mit einer 20-fachen sicherheit; v= 20

Bei Maschinen wird oft v= min. 1.5 eingesetzt
Ausser: Der Kunde stellt höhere ansprüche

statische Belastung(ruhend):
Die Grösse und Richtung der Belastung bleiben immer gleich.

dynamische Belastung:
schwellend
Die Belastung wechselt stetig vom Höchstwert zu null.

wechselnd
Die Belastung wechselt zwischen einem positiven und einem gleich grossen negativen Wert hin und her.

Folgende Schadensursachen sind möglich:

Solche Schadensanalysen werden durchgeführt, damit gleichartige Schäden in Zukunft vermieden werden können. Dies funktioniert allerdings nur, wenn die Analyse anschliessend besprochen wird.

• Verwendung eines anderen Werkstoffes
• Änderund der Bauteilform
• Überlastungsschutz
• Überhitzungsschäden vermindern durch bessere Kühlung
• Festfress-Schafen vermindern durch Schmierungen
• Wartungen duchführen

Schadensart: Lochfrasskorrosion
mögliche Schadensursache: korrosives Einwirkmedium
mögliche Schadensverminderung: Kontakt mit korrosiem Medium vermeiden, verwenden von korrosionsbeständigem Werkstoff, Bauteil beschichten

Schadensart: Bindefehler
mögliche Schadensursache:zu niedrige Schweisstemperatur
mögliche Schadensverminderung: Beachten der Schweissbedingungen

Schadensart: Wurzelfehler
mögliche Schadensursache: zu wenig Zusatzwerkstoff beim Schweissen
mögliche Schadensverminderung: Prüfen von Schweissgerät und Zusatzwerkstoffen 

W_p= \({{(pi) * d^3} \over 16}\)= \({{(pi) * (32mm)^3} \over 16}\)= 6434mm³

t_t =\( {{Mt} \over Wp}\)=\( {{420'000Nmm} \over 6'434mm^3}\)=65.3 \( {{N} \over mm^2}\)

In folgen Bereichen finden die Wärmebehandlingen stadt:

EN= entspricht der europäischen Norm
GJ= Gusseisen
M=Temperkohle
B= nicht entkohlend geglüht
500= Mindestzugfestigkeit R_m in N/mm² 
5= Bruchdehnung A in %

• Art des Werkstoffs
• Zustand des Werkstoffs
• Temperatur
• Stärke der Belastung
• Belastungsgeschwindigkeit

Sie beschreibt den mechanischen Wiederstand, mit welcher sich ein Werkstoff gegen die plastische Verformung wehrt.

kubisch raumzentriertes Kristallgitter (links)
kubisch flächenzentriertes Kristallgiter (mitte)
hexagonales Kristallgitter (rechts)

Punkt 1: R_e =Streckgrenze [N/mm²]
Bis zu diesem Punkt wird das Teil nicht plastisch Verformt. Wenn mann die Kraft entlastet geht das Werkstück in die Ursprungsform zurück. Wird diese Grenze überschritten, ist das Teil plastisch Verformt.

Punkt 2: R_m =Dehngrenze [N/mm²]
Bis hier hin kann sich ein Werkstoff ausdehnen ohne im Querschnitt einen kleineren Durchmesser zu erreichen. Wird dieser Punkt überschritten begint das Werkstück an einer Stelle sich zusammen zu schnüren(Durchmesser im Querschnitt wird kleiiner) bis zum schlussendlichen Bruch.

Punkt 3: A=Bruchdehnung [%]
An diesem Punkt ist das Werkstück gebrochen, da es zu sehr belastet wurde. Hier kann man die maximale Dehnung ablesen.

S250+C

o_zzul = 160 N/mm² (siehe TBM S.41 Tabelle für zulässige Spannungen)

S_erf = \( {{F} \over o(zzul)}\)= \({{15'000N} \over 160 N/mm^2}\)=93.75mm²  ►d=10.93= min. Ø11mm

• gut umformbar
• besser giessbar