SGD - MUK05 - Aufgabe 1

Dieses Thema im Forum "Konstruktion" wurde erstellt von Markus_1, 9 Sep. 2007.

  1. Hallo zusammen,

    bin gerade bei den Einsendeaufgaben aus MUK05 und möchte meine Ergebnisse der ersten Aufgabe vergleichen:

    für my habe ich 0,12 (brauche ich für die Werte der Spannkraft und des Spannmomentes aus der Tabelle), für die leicht geölte Schraube

    1.) Berechnung der Betriebskraft: 35736 N
    2.) Schraubenvorauswahl: DIN912-M16x70-10.9 (nach Aufgabenstellung)
    3.) Ermittlung der Montage-Vorspannkraft: FVM = 74171 N
    Zwischenergebnisse:
    Anziehfaktor mit Drehmomentschlüssel: 1,6
    Kraftverhältnis (abgelesen aus Diagramm): 0,245
    Krafteinleitungsfaktor: 0,75
    Konstruktionsabhängiges Kraftverhältnis: 0,184
    Klemmlänge: 52 mm
    Federsteifigkeit der Bauteile: 560267 N/mm
    Vorspannkraftverlust: 2196 N
    4.) Überprüfung mit Schraubenspannkraft: FVM < 111 kN --> zulässig
    5.) Anzugsmoment = 218 Nm < 285 Nm --> zulässig
    6.) Betriebskraft pro Schraube = 6575 N < 14130 N --> zulässig
    7.) Vorhandene Ausschlagspannung: 22,8 N/mm2 < 40 N/mm2 --> zulässig
    8.) Flächenpressung mit max. Schraubenkraft von 111 kN auf eine Fläche von 181 mm2 = 613 N/mm2 > 500 N/mm2 (500 aus Tabelle interpoliert) --> nicht zulässig.

    Das wäre eigentlich alles in der Aufgabe. Man könnte die Flächenpressung noch verringern, indem man eine Beilagscheibe in die Senkung mit reinwirft, aber das ist ja nicht gefragt.

    Kann meine Ergebnisse jemand bestätigen, oder mir sagen, was ich mir besser nochmal genau anschauen sollte?

    Vielen Dank & viele Grüße

    Markus
     
  2. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 1

    Hallo,

    kann mir denn wirklich niemand helfen?

    Viele Grüße

    Markus
     
  3. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 1

    Hi Markus,

    1) Berechnung der Betriebskraft => 35,74kN
    2) Vorauswahl der Schraube => Tab.14 dyn. axial bei 40kN und Festigkeit 10.9
    gewählt M16
    3) Überprüfung Montage Vorspannkraft => 88,44kN
    4)(maximale) Spannkraft => Fsp = 111kN (Tab.7) < 88,44kN
    5) erforderliches Anziehmoment => 260Nm
    --> Msp 285Nm > MA 260Nm
    6) max. zulässige Betriebskraft der Schraube
    FBS=2,14kN --> 0,1* F0,2= 14,76kN > 2,14kN
    Kraft wird somit nicht überschritten
    7) vorhandene Ausschlagsspannung 7,44N/mm² < 40N/mm² ist somit dauerruch sicher
    :cool: Flächenpressung P und Po ...

    Gruß
    smurf
     
  4. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 1

    Hallo, smurf,

    vielen Dank für deine Antwort. Ich muss zugeben, ich bin jetzt einigermaßen verwirrt :confused: Habe nochmal nachgerechnet und bin wieder auf die gleichen Ergebnisse gekommen, wie im ersten Post von mir.

    Bei 1.) und 2.) sind wir uns ja noch einig.
    Bei 3.) gehen unsere Meinungen auseinander. Ich habe folgende Zwischenergebnisse:

    Ermittlung der Montage-Vorspannkraft: FVM = 74171 N
    Anziehfaktor mit Drehmomentschlüssel: 1,6
    Kraftverhältnis (abgelesen aus Diagramm): 0,245
    Krafteinleitungsfaktor: 0,75
    Konstruktionsabhängiges Kraftverhältnis: 0,184
    Klemmlänge: 52 mm
    Federsteifigkeit der Bauteile: 560267 N/mm
    Vorspannkraftverlust: 2196 N

    Kannst du mir bitte sagen, welches der Zwischenergebnisse nicht stimmt? Ich komm einfach nicht drauf.

    Bei 4.) und 5.) stimmt es bei mir dann nicht wegen des Folgefehlers. Mit deinem Wert aus 3.) gerechnet komme ich auf deine Ergebnisse zu 4.) und 5.)

    Bei 6.) hast du für FBS 2,14 kN heraus. Da steige ich nicht durch. Die Formel ist doch FBS=FB*"konstruktionsabhängiges Kraftverhältnis Phi". Wenn ich den Wert für FBS von 35740 N und deinen Wert für FBS von 2140 N nehme, dann komme ich für dein konstruktionsabhängiges Kraftverhältnis auf 0,06. Das erscheint mir ein bisschen wenig. Aber selbst mit diesem Wert komme ich für 3.) nicht auf das gleiche Ergebnis wie du.

    Bei 7.) habe ich wieder einen Folgefehler drin. Mit deinem Zwischenergebnis gerechnet, komme ich auf die gleiche Ausschlagspannung.

    Bei 8.) habe ich natürlich eine falsche Flächenpressung, da ich eine falsche Schraubenkraft eingesetzt habe.

    Kannst du mir bei 3.) und 6.) nochmal auf die Sprünge helfen? Wäre dir sehr dankbar.

    Viele Grüße

    Markus
     
  5. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 1

    Hi,

    F_{VM} = k_{A}* \left( F_{kL}+F_{B}* \left( 1-\phi \right)+\delta\  F_{v}    \right)   k_{A}=1,6\\ 
 F_{kL}=15kN (Aufgabenstellung)\\ 
F_{B}=35,74kN (aus Berechnung \  1)\\ 
\phi=q*\phi\&#039;=0,06\\ 
\delta\  F_{v} =6,68kN\\  
A_{z}=426,84mm²\\ 
C_{T}=1,74*10^{6}\  N/mm²\\

    Hoffe, dass hilft dir etwas weiter :)

    Gruß
    smurf
     
  6. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 1

    Hallo, smurf,

    sorry, dass ich mich nicht mehr gemeldet habe. Ist sonst nicht meine Art, aber diese Woche hatte ich ziemlichen Stress in der Arbeit und bin einfach nicht dazu gekommen.

    Vielen Dank für deine Infos. Ich glaube, ich habe meine Fehler gefunden. Ich habe bei der Berechnung der Querschnittsfläche des Ersatz-Hohlzylinders einen Fehler gemacht und damit auch eine falsche Federsteifigkeit der Bauteile rausbekommen. Das stimmt jetzt auch bei mir.

    Kraftverhältnis: da der Zylinderschraube = 24; DA = 100 --> DA>3da
    Klemmlängenverhältnis= lk/d = 52/16 = 3,25; Wir haben eine Schaftschraube und der Werkstoff der verspannten Teile ist Stahl. Wenn ich das vereinfachte Kraftverhältnis aus der Tabelle ablese, erhalte ich 0,24. Da wir einen sehr günstigen Kraftangriffspunkt haben, ist mein Krafteinleitungsfaktor 0,25. Damit wird mein konstruktionsabhängiges Kraftverhältnis zu 0,06.

    Habe ich das jetzt richtig verstanden mit dem Kraftverhältnis?

    Viele Grüße

    Markus
     
  7. SGD - MUK05 - Aufgabe 2

    Hallo zusammen,

    bin gerade bei der Aufgabe 2 aus Heft MUK05. Ich zermartere mir hier schon seit einiger Zeit die Rübe, aber irgendwie komme ich nicht auf des Rätsels Lösung. Die Aufgabe ist folgende:

    Es handelt sich um eine Kegelpressverbindung. Mittels einer Mutter muss ein Kegelzapfen mit 45 kN in eine Nabe gedrückt werden. Folgendes habe ich schon gemacht:

    1.) Betriebskraft FB = 0 N
    2.) Vorauswahl der Mutter über Tabelle 14: M30x2 - 5
    Festigkeitsklasse 5 deshalb, da mein Wellenwerkstoff ein Re von 295 N/mm2 hat. Die Verschraubungselemente sollten im gleichen Bereich liegen. Mit 5.6 komme ich auf ein Re von 300 N/mm2. Deshalb habe ich mich für eine Mutter mit der Festigkeitsklasse 5 entschieden.
    3.) erforderliche Montage-Vorspannkraft
    Bei der vorliegenden Verbindung habe ich eine reine Klemmkraft. Und den Vorspannkraftverlust durch Setzen kann ich weglassen, da die Mutter nach dem ersten Betrieb nachgezogen wird. Deshalb:
    FVM=1,6*FKL=72kN
    4.) Überprüfung mit der zulässigen Kraft
    Woher weiß ich, ob diese Kraft für die Mutter zulässig ist?
    5.) Anziehmoment: 0,2*FVM*d2 = 413 Nm
    Woher weiß ich, ob dieses Moment für die Mutter zulässig ist?
    6.) Betriebskraft FBS in der Schraube erübrigt sich, da FB = 0 N
    7.) Ausschlagspannung erübrigt sich, da statische Beanspruchung vorliegt
    8.) Flächenpressung wäre FVM/A, oder? Welche Auflagefläche nehme ich für die Mutter? Errechne ich diese Fläche vielleicht mit dem vorderen Kegeldurchmesser der Welle und dem Scheiben-Außendurchmesser? Den vorderen Durchmesser der Nabe kann ich ja nicht ausrechnen, weil Angaben fehlen.

    Stimmen meine Überlegungen zu 1. 2. 3. 6. und 7. ? Wie komme ich bei 4. 5. und 8. weiter? Wäre für Hilfe sehr dankbar.

    Viele Grüße

    Markus
     
  8. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 2

    Hi, smurf,

    vielen Dank für deine Antwort. Habe mir die Beiträge in deinem Link mal angesehen. Leider komme ich damit nicht so richtig weiter, da dort irgendwie viel durcheinander geht und von Kräfteverhältnissen die Rede ist, obwohl ich die meiner Meinung nach überhaupt nicht brauche. Ich kann also sagen, dass der Link bei mir eher Verwirrung ausgelöst, als Klarheit geschaffen hat.

    Eigentlich habe ich genau drei Probleme:
    - Ich weiß nicht, ob die Mutter M30x2 die 72 kN verträgt
    - Ich weiß nicht, ob die Mutter die 413 Nm verträgt
    - Ich weiß nicht, woher ich die Auflagefläche für die Flächenpressung bekomme

    Könntest du mir da bitte nochmal auf die Sprünge helfen? Ich habe auch schon die Suche benutzt und habe ein paar Threads gelesen, die haben mich aber alle nicht weitergebracht.

    Viele Grüße

    Markus
     
  9. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 2

    Hi,

    deine Überlegungen sind ok und lt. Aufgabenstellung musst du es nicht
    überprüfen.

    Gruß
    smurf
     
  10. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 2

    Hi, smurf,

    soll das heißen, mit den drei Angaben
    FVM=72kN
    MA=413Nm und
    Mutter M30x2
    ist die Aufgabe erledigt? Normalerweise muss ich mir ja noch anschauen, ob die Mutter die Kraft und das Moment überhaupt verträgt. Warum ist das in dieser Aufgabe anders?

    Viele verwirrte Grüße

    Markus
     
  11. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 1

    Hallo Zusammen,

    bin auch bei den Einsendeaufgaben zu MUK05. Komme aber leider immer auf andere Ergebnisse als Ihr. Schon bei der Berechnung der Betriebskraft komme ich auf ein anderes Ergebniss, obwohl man da ja eigentlich noch nicht soviel falsch machen kann.

    p = 50 bar = 5 N/mm²
    A = pi x d²/4 = 3772 mm²
    FB = p x A = 18858 N

    Könnte es sein, daß ich ein anderes Lernheft habe als Ihr? Mein Heft hat den Lernheftcode: MUK05-XX1-K08

    Wäre Euch für eine Antwort sehr dankbar.

    Schöe Grüße,

    Silke
     
  12. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 1

    Hi Silke,

    erstmal herzlich Willkommen im Forum :)
    versuche es mal mit
    A=\frac{\pi }{4} * \left( D^{2} - d^{2}  \right)

    Gruß
    smurf
     
  13. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 1

    Hallo Smurf,

    vielen Dank für Deine schnelle Antwort. Komme jetzt fast auf Euer Ergebnis (35,57kN statt 35,74kN aber das ist wahrscheinlich ok).

    Schöne Grüße,

    Silke
     
  14. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 1

    Hallo Freunde!

    Ich komm nicht weiter!

    Ich hab die Betriebskraft Fb= 35,74kN
    für das Kraftverhältnis hab ich 0,06
    kA wäre lt. Tabelle 1,6
    Fkl wäre lt. Aufgabe 15kN
    Für lk hab ich 51,5mm
    fz muß ja aus der Tabelle abgelesen werden,
    da bin ich mir nicht sicher und hab 16mü genommen.

    Jetzt wird's langsam dunkel bei mir.
    Ich hab keine Ahnung wie man auf ET kommt und
    wie rechnet man Az, CT und \delta Fv ?

    Bin schon die ganze Zeit am rumblättern zwischen den Formel,
    aber so richtig steig ich da gerade nicht durch.
    Wäre sehr nett, wenn mir einer helfen würde.
    Schönen Gruß,

    dittsche
     
  15. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 1

    Hi,

    A_{z}=\frac{\pi }{4}  \left(  \left( d_{a}+\frac{l_k}{a}   \right)^2-d_{h^2}   \right)
    C_T=\frac{A_Z*E_T}{l_k}
    \delta F_v=f_z*\phi^\\&#039;*C_T

    Gruß
    smurf
     
  16. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 1

    Hallo smurf!

    Bin jetzt auf einem guten Weg denke ich.

    Az= \frac{\pi }{4}  \left( ( da+ \frac{lk}{a})^{2} -  dh^{2}  \right)

    = \frac{\pi }{4}  \left( ( 16mm+ \frac{51,5mm}{4})^{2} - 17^{2} mm  \right)

    = 427,85mm^{2}

    C_{T}=  \frac{Az\cdot E_{T} }{l_{K} }

    = \frac{427,85mm^{2}\cdot 210000 N/mm^{2}  }{51,5mm}


    Jetzt hakt's noch ein wenig bei \delta F_{V}
    Hab anscheinend nicht die richtigen Werte.


    \delta F_{V}= 16 \cdot 0,25\cdot 1,74\cdot 10^{-6} N/mm^{2}

    = 6,96kN

    Irgendwo ist noch der Wurm drin.
    Kannst mir nochmal helfen, bitte?
    Schönen Gruß,

    dittsche
     
  17. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 1

    Hi!

    Hab meinen Fehler entdeckt!
    Komme jetzt auf 6,68kN.
    Und F_{VM}= 88,44kN
     
  18. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 1

    Hallo!

    Hab die Aufgabe jetzt soweit durch.

    Bei der Überprüfung der zulässigen Flächenpressung hab ich 810 raus.
    Wenn ich das mit Tabelle 13 vergleiche würde ich unter 850 liegen.
    Das wäre dann also Ok. Ich bin mir nur nicht sicher ob ich das jetzt
    richtig gemacht hab.
    Wäre nett, wenn mir nochmal jemand helfen würde.
    Schönen Gruß,

    dittsche
     
  19. AW: SGD - MUK05 - Aufgabe 1

    Hallo Freunde!

    Ich glaub ich hab mich ganz schön vertan!

    Wenn mein Ergebnis von 810 richtig ist muss ich das ja mit 500 vergleichen. :oops:
    In dem Fall würde das nicht hinkommen.
    Schönen Gruß,

    dittsche
     
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