Obliczanie wytrzymałości na ścinanie w zespole

Witam 

Chciałem obliczyć wytrzymałość na ścinanie w montażu, którego schemat znajdziesz w załączeniu. Na rurę aluminiową o średnicy Ø140mm przykładamy siłę 250 kg. Aluminiowa rura o średnicy 168 mm jest przymocowana do podłoża, więc jest uważana za stałą. śruba do montażu to śruba M10x40 ze stali nierdzewnej A70 , która jest dokręcana w stali ciągnionej o przekroju 18x10. Czy masz rozwiązanie obliczeniowe, aby sprawdzić to, które zrobiłem. I czy da się to zasymulować w ramach symulacji oprogramowania. 

Z góry dziękujemy

Dobranoc.

Florian


cisailement_vis_m10.png

Witam

Wszystko zależy od tego, czy mówimy o wytrzymałości na ścinanie, czy o obliczeniach płaszczyzny ścinania, która zależy od liczby, jak widać w zespole ramy stalowej

On, profesorze, powie ci lepiej niż ja: ale śruba NIGDY nie powinna działać przy ścinaniu jak kołek (nawet jeśli nie jest rzadkością widzieć pracujące w ścinaniu ;-((     ... )  

W twoim montażu, jeśli dobrze rozumiem,  twoja śruba M10 będzie miała tylko 6 gwintów zaangażowanych w odcinek o grubości 10, ale do 10 potrzebujesz podwójnej średnicy, tj. 20 mm. Oznacza to, że liczba ta jest o 50% niższa
Ponadto jesteś w przypadku montażu aluminiowo-stalowego, gdzie to raczej aluminium odkształci się nieco bardziej niż stal.

Oszczędzę Ci wyliczania tarcia wynikającego z dokręcenia, ale w pragmatyczny sposób oznacza to, że teoretycznie potrzebujesz 3 (na widoku)
Mam nadzieję, że twój rozciągnięty jest również wykonany ze stali nierdzewnej: w przeciwnym razie utlenianie, którego chcesz uniknąć , nie będzie gwarantowane, jeśli masz trzy różne metale, z których jeden rdzewieje

Jak to udowodnić za pomocą symulacji Solidworks?
Za pomocą "łącznika śrubowego" między dwoma częściami i przyłożenie siły pionowo do górnego końca dętki. Nie zapomnij o współczynniku bezpieczeństwa 2,5 dla tego typu montażu. CS z symulacji można mieć bezpośrednio w solidworks.

Mały środek ostrożności do symulacji , nie możesz mieć w otworach, to łączniki śrubowe je zastąpią.

Pozdrowienia

2 polubienia

Oto link z kilkoma wyjaśnieniami i tabelą dotyczącą ścinania:

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

Ze swojej strony zawsze słyszałem@Zozo_mp że 2,5x skok wystarczy jako gwint zaczepowy i najlepiej na podstawie wysokości nakrętki o tym samym przekroju: tutaj M10-> 8,4 mm , więc rozciąg 10 mm mi wystarczy, chyba że coś mi ucieknie.

W celach informacyjnych posiadam również dokument rożna z rezystancją pręta gwintowanego M10 (stal) na ścinanie 1610daN. Więc nawet w stali nierdzewnej dla mnie masz margines. Wykonaj obliczenia ze stołem na stali nierdzewnej, ale możesz wątpić w wynik.

Z drugiej strony, w przypadku rezystancji aluminium, obliczenia są inne.

 

3 polubienia

Witam @sbadenis 

Oops! Masz rację!  długość gwintów w przekładni jest równa średnicy dla stali twardej, 1,5 dla stopów żeliwa i miedzi oraz 2 x Ø dla aluminium i jego stopów. Śruba ze stali nierdzewnej jest nieco mocniejsza niż stal klasy 8.8.

Jak myślisz, jaki współczynnik bezpieczeństwa masz z pojedynczą śrubą z dość znacznym luzem między dwiema rurkami męskimi i żeńskimi z wibracjami tak na zewnątrz.

To powiedziawszy, biorąc pod uwagę montaż, nie określono, czy jest to pojedynczy otwór gwintowany, czy dwa. Możemy pomyśleć tylko o jednym, jeśli rozciągnięty służy jako śruba, która jest niedostępna w inny sposób.

Do symulacji , która nie jest tak naprawdę konieczna w klasycznym przypadku wkręcania z jednym otworem , moja sugestia dotycząca łącznika śrubowego pozostaje aktualna.

Pozdrowienia

PS: nie zapłaciliśmy dużo, ale dobrze się bawimy ;-)

 

2 polubienia

Byłbym ciekaw widoku przekroju poprzecznego przez płaszczyznę przechodzącą przez oś i prostopadłą do osi rury.

Obliczenia przyczepności są interesujące do wykonania, aby sprawdzić, kto przesunie się pierwszy.

2 polubienia

Dobry wieczór @stefbeno 

Masz rację, zwłaszcza, że tego nie zauważyłem, ale jak narysowano, nie widzisz, jak rozciągnięta mogła zmieścić się między dwiema rurkami, z wyjątkiem obróbki przez frezowanie na dętce.

Coś mi umyka, bo rozciągnięty powinien znajdować się wewnątrz małej rurki lub w małej rurce jest dodatkowe żebro, ale wymiary pierwszego rysunku nie wydają mi się dobre. Powinieneś mieć widok na koniec dwóch profili i zobaczyć, gdzie w wewnętrznym żebrze małej rury znajduje się odcinek ślizgowy.

Pozdrowienia

PS: Poczekajmy, aż pojawi się @Florentvuillet ;-)

1 polubienie

Cze wszystkim 

Dzięki za pomoc! W załączeniu znajduje się widok przekroju poprzecznego zgodnie z życzeniem. Gdybym mógł uniknąć symulacji i uzyskać wynik za pomocą obliczeń, byłoby to dla mnie odpowiednie
cisailement_vis_m10_-_2.png

Witam @florianvuillet 

W przypadku surowych obliczeń odpowiedź @sbadenis jest całkiem odpowiednia.

Z drugiej strony @stefbeno pamiętać, że obliczenia przyczepności byłyby odpowiednie.

Osobiście byłbym skłonny do wkręcenia dwóch: jednej na górze odcinka i jednej na dole. Ponieważ masz duży luz między dwiema rurami, będziesz miał efekty dźwigni i wibracje, które będziesz mógł zobaczyć tylko przez symulację na swoim odcinku. Ryzyko nie jest duże, ale wszystko zależy od naprężeń, którym poddawane są obie lampy (bezwzględne statyczne lub poddawane jakimkolwiek ruchom i jakim częstotliwościom)

Pozdrowienia

O ile nie ma pojęcia o regulacji (czy jest to system regulowany?), przy takim ustawieniu wziąłbym mniejszą koncentryczną z bolcem mechanicznym (czyli pin Ø10 i śruba M6).

1 polubienie

Witam @florianvuillet ,

Przybliżone obliczenie średniego naprężenia ścinającego: Tau = Faks / Przekrój = 45 MPa
Granica sprężystości stali nierdzewnej A2-70 wynosi około 450 MPa, nie musisz się o to martwić.

Jeżeli pożądana jest wystarczająca siła nacisku, aby zapobiec poślizgowi przez przyleganie między dwiema rurkami, należy wywrzeć normalną siłę równą N = Faxial / f = 20,8 kN przez dokręcenie, jeśli przyjmuje się f = 0,12. Niech będzie normalnym naprężeniem w około Sigma = Faxial / S = 370 MPa. Margines bezpieczeństwa nie jest zbyt duży...

Można również pomyśleć o odwróceniu układu złożenia. Mamy więc dwie ukośne strefy kontaktu między rurkami, a przy szybkim oszacowaniu "efektu klina" prawie podwojenie siły nacisku (N1 i N2 tego samego rzędu co Fs). Przy tej samej sile zacisku Fs margines bezpieczeństwa poślizgu jest mnożony przez 2.

W tej konfiguracji konieczne byłoby również sprawdzenie za pomocą symulacji naprężeń i odkształceń w lewej części zespołu, gdzie ścianki rur będą bardziej obciążone niż w pierwszym układzie.
Bardziej szczegółowa analiza jest możliwa tylko wtedy, gdy dysponujesz geometrią rur lub producentem i referencjami...

Pozdrowienia.

5 polubień

@m.blt 

Dobrze widać obrót zespołu o 180°.

Ponieważ rozciągnięta śruba służy jako śruba zaślepiająca (śruba niedostępna i niemożliwa do ustawienia na wysokości), druga śruba na dole blisko ziemi również nie kosztowałaby prawie nic

Pozdrowienia

1 polubienie