Berekening van de afschuifsterkte van een schroef in een assemblage

Hallo 

Ik wilde de afschuifsterkte berekenen van een schroef in een assemblage waarvan u het diagram bijgevoegd vindt. We oefenen een kracht van 250 kg uit op de Ø140mm aluminium buis. De aluminium buis van 168 mm is aan de grond bevestigd en wordt dus als vast beschouwd. de schroef voor de montage is een M10x40 RVS A70 schroef die is aangedraaid in een getrokken staal met een 18x10 doorsnede. Heb je een berekeningsoplossing om degene die ik heb gemaakt te controleren. En is het mogelijk om het onder SW-simulatie te simuleren. 

Bij voorbaat dank

Goedenacht.

Florian


cisailement_vis_m10.png

Hallo

Het hangt er allemaal van af of je het hebt over de weerstand van de bout tegen afschuiving of de berekening van het afschuifvlak dat afhangt van het aantal bouten zoals te zien is in de montage van een stalen frame

Hij, professor, zal het je beter vertellen dan ik: maar een schroef mag NOOIT in een schaar werken zoals een pin dat doet (ook al is het niet ongewoon om schroeven in een schaar te zien werken ;-((     ... )  

In uw montage, als ik het goed begrijp,  heeft uw M10-schroef slechts 6 schroefdraad die in de 10-dikterek is ingeschakeld, maar voor een 10-schroef heeft u twee keer de diameter nodig, d.w.z. 20 mm. Dit betekent dat het aantal 50% lager ligt
Daarnaast zit je in het geval van een aluminium-stalen assemblage waarbij het eerder het aluminium is dat iets meer zal vervormen dan het staal.

Ik zal je de berekening van de wrijving als gevolg van een aanscherping besparen, maar op een pragmatische manier betekent het dat je in theorie 3 schroeven nodig hebt (bij een vista)
Ik hoop dat je stretched ook van roestvrij staal is gemaakt: anders is de oxidatie die je lijkt te willen vermijden  niet gegarandeerd als je drie verschillende metalen hebt, waarvan er één zou roesten

Hoe bewijs je het met Solidworks-simulatie?
Door de "boutconnector" tussen de twee stukken te gebruiken en de kracht verticaal uit te oefenen op het bovenste uiteinde van de binnenband. Vergeet niet een veiligheidscoëfficiënt van 2,5 voor dit type montage. U kunt de CS van de simulatie direct in solidworks hebben.

Kleine voorzorgsmaatregel voor de simulatie , u mag geen schroeven in de gaten hebben, het zijn de boutconnectoren die ze zullen vervangen.

Vriendelijke groeten

2 likes

Hier is een link met wat uitleg en tabel over afschuiving:

https://www.ouestfixation.fr/page/dossier-technique-visserie-35.html.

Van mijn kant heb ik altijd gehoord dat 2,5x de spoed voldoende is als vangdraad en idealiter gebaseerd op de hoogte van een moer van dezelfde sectie: hier M10-> 8,4 mm@Zozo_mp, dus de rek van 10 mm is genoeg voor mij, tenzij iets me ontgaat.

Ik heb ook een spuugdocument met de weerstand van een M10 draadstang (staal) tegen 1610daN afschuiving ter informatie. Dus zelfs in RVS heb je voor mij marge. Doe de wiskunde met de tafel op het roestvrij staal, maar kan twijfelen aan het resultaat.

Aan de andere kant is de berekening voor de weerstand van aluminium anders.

 

3 likes

Hallo @sbadenis 

Oeps! Je hebt gelijk!  de lengte van de schroefdraad in het tandwiel is gelijk aan de diameter voor hard staal, 1,5 voor gietijzer en koperlegeringen en 2 x de Ø voor aluminium en zijn legeringen. De RVS schroef is iets sterker dan klasse 8.8 van staal.

Welke veiligheidscoëfficiënt denk je te hebben met een enkele schroef met een vrij grote speling tussen de twee mannelijke en vrouwelijke buizen met trillingen zo buiten.

Dat gezegd hebbende, gezien de montage, wordt niet gespecificeerd of het een enkel getapt gat is of twee. We kunnen er maar één bedenken als de uitgerekte dient als een bout die anders ontoegankelijk is.

Voor de simulatie , die niet echt nodig is voor een klassiek geval van schroeven met één gat , blijft mijn suggestie van de boutconnector geldig.

Vriendelijke groeten

PS: we hebben niet veel betaald, maar we hebben het naar ons zin ;-)

 

2 likes

Ik zou nieuwsgierig zijn om een dwarsdoorsnede te hebben van een vlak dat door de as van de schroef gaat en loodrecht op de as van de buis staat.

De hechtingsberekening is interessant om te doen, om na te gaan wie er als eerste gaat bewegen.

2 likes

Goedenavond @stefbeno 

Je hebt gelijk, vooral omdat ik het niet heb opgemerkt, maar zoals getekend, zie je niet hoe het uitgerekte tussen de twee buizen zou kunnen passen, behalve machinale bewerking door frezen op de binnenbuis.

Iets ontgaat me omdat het uitgerekte in de kleine buis zou moeten zitten of er zit een extra rib in de kleine buis, maar de afmetingen van de eerste tekening lijken me niet goed. Je moet zicht hebben op het uiteinde van de twee profielen en zien waar de glijdende rek in de binnenste rib van de kleine buis is geplaatst.

Vriendelijke groeten

PS: Laten we wachten tot @Florentvuillet komt opdagen ;-)

1 like

Hoi allemaal 

Bedankt voor je hulp! U vindt bijgevoegd een dwarsdoorsnede zoals gevraagd. Als ik een simulatie zou kunnen vermijden en een resultaat zou kunnen krijgen door berekening, zou het me goed uitkomen
cisailement_vis_m10_-_2.png

Hallo @florianvuillet 

Voor de ruwe berekening is het antwoord van @sbadenis heel toepasselijk.

Aan de andere kant merk @stefbeno op dat de gripberekening geschikt zou zijn.

Persoonlijk zou ik nogal geneigd zijn om ofwel twee schroeven te plaatsen: één aan de bovenkant van het stuk en één aan de onderkant. Want als je een overvloedige speling hebt tussen de twee buizen, zul je hefboomeffecten en trillingen hebben die je alleen door de simulatie op je stuk kunt zien. Het risico is niet groot, maar het hangt allemaal af van de spanningen waaraan de twee buizen worden blootgesteld (absoluut statisch of onderhevig aan bewegingen en aan welke frequenties)

Vriendelijke groeten

Tenzij er sprake is van afstelling (is het een verstelbaar systeem?), zou ik bij zo'n opstelling een kleinere coaxiale schroef nemen met een mechanische pin (dus Ø10 pin en M6 schroef).

1 like

Hallo @florianvuillet ,

Ruwe berekening van de gemiddelde schuifspanning van de schroef: Tau = Faxial / Section = 45 MPa
De elastische limiet van A2-70 roestvrij staal is ongeveer 450 MPa, daar hoeft u zich geen zorgen over te maken.

Als een voldoende drukkracht gewenst is om slippen door hechting tussen de twee buizen te voorkomen, moet een normaalkracht gelijk aan N = Faxial / f = 20,8 kN worden uitgeoefend door de schroef vast te draaien, als f = 0,12 wordt genomen. Laat een normale spanning in de schroef van ongeveer Sigma = Faxial / S = 370 MPa. De veiligheidsmarge is niet erg groot...

Je kunt ook denken aan het omdraaien van de lay-out van de assemblage. We hebben dus twee schuine contactzones tussen de buizen, en door een snelle schatting van het "wigeffect", een bijna verdubbeling van de contactkracht (N1 en N2 van dezelfde orde als Fs). Bij dezelfde klemkracht Fs wordt de slipveiligheidsmarge met 2 vermenigvuldigd.

In deze configuratie zou het ook nodig zijn om door middel van simulatie de spanningen en vervormingen in het linkerdeel van de assemblage te controleren, waar de wanden van de buizen meer belast zullen zijn dan in de eerste opstelling.
Een meer gedetailleerde analyse is alleen mogelijk als je de geometrie van de buizen hebt, of de fabrikant en referenties...

Vriendelijke groeten.

5 likes

@m.blt 

Goed te zien de 180° draaiing van het geheel.

Omdat de uitgerekte bout dient als blinde bout (bout niet toegankelijk en niet positioneerbaar op hoogte), zou een tweede schroef aan de onderkant dicht bij de grond ook bijna niets kosten

Vriendelijke groeten

1 like