Hallo Joachim,
wie wird das 3m Rohr bei dir eingespannt? An den Enden oder weiter in der Mitte?
Je nach Lagerpunkt ändert sich die Flächenlast.
Da bei der Berechnung noch weitere Faktoren eine wichtige Rolle spielen, nehme ich jeweils übliche Werte an.
M38A1: Hat ein Rohr mit der Bezeichnung 235 genommen.
Dieses Material hat eine zulässige Grenzspannung bei schwellender Belastung von 290 N/mm².
Als Rundrohr habe ich im Internet geschaut, welche Größen als Material Lieferbar ist, natürlich können auch andere Händler andere Größe anbieten.
Meine Auswahl liegt bei einem Rundrohr mit der Bezeichnung 101,6 x 6,3 (Quelle:
nahtlose Stahlrohre DIN 2448).
Auf 3 000mm wiegt das Rohr ca. 44,476 kg, hat ein Volumen von 0,006m³, eine Fläche von 1,8m² und eine Trägheitsmatrix von 33,408 kg x m².
- 1 500 kg x 9,81 kg/s² = 14 715 N
- 14 715N x 3 m / 12 = 3 678,75 Nm (Biegemoment)
- pi (D-d)^4/64 = 215 cm^4 (Flächenmoment 2.Grades)
- 0,0403 cm³ (axiales Widerstandsmoment)
-
9 128,44 N/mm² -> weit entfernt von der zulässige Grenzspannung!
Da wir mit "nur" Zahlen nicht so viel vorstellen können, habe ich das Rundrohr in Catia (3D Simulationsprogramm) angefertigt und berechnet.
Lagerpunkte jeweils am Rohr Ende, d.h. der ungünstige/schlechtester Fall.
Grundmaße:
Du hast nicht die nötigen Rechte um Anhänge (Bilder, Dateien) anzuschauen.
Bitte registriere dich jetzt oder logge dich mit deinem Account ein um Anhänge betrachten zu können.
Erstellung des Blocks (3m länge):
Du hast nicht die nötigen Rechte um Anhänge (Bilder, Dateien) anzuschauen.
Bitte registriere dich jetzt oder logge dich mit deinem Account ein um Anhänge betrachten zu können.
Fertiges Rohr:
Du hast nicht die nötigen Rechte um Anhänge (Bilder, Dateien) anzuschauen.
Bitte registriere dich jetzt oder logge dich mit deinem Account ein um Anhänge betrachten zu können.
Belastung des Rohres auf der gesamte Fläche, in dieser Abbildung ist die Verschiebung vom Urzustand zu sehen. Maximalabweichung von 23 mm im roten Bereich.
Du hast nicht die nötigen Rechte um Anhänge (Bilder, Dateien) anzuschauen.
Bitte registriere dich jetzt oder logge dich mit deinem Account ein um Anhänge betrachten zu können.
Nun die Spannungen im Rohr: Der Spannungswert steigt deutlich über die zulässige Grenzspannung von 290 N/mm².
Du hast nicht die nötigen Rechte um Anhänge (Bilder, Dateien) anzuschauen.
Bitte registriere dich jetzt oder logge dich mit deinem Account ein um Anhänge betrachten zu können.
Die Fehlerabweichung in % liegt bei ca. 3 %. Im Maschinenbau ist eine Fehlerquote von 5% in Ordnung!
Du hast nicht die nötigen Rechte um Anhänge (Bilder, Dateien) anzuschauen.
Bitte registriere dich jetzt oder logge dich mit deinem Account ein um Anhänge betrachten zu können.
FAZIT:
Das Rohr lieber Joachim hält die Belastung nicht aus.
Gruß
Daniel
Du hast nicht die nötigen Rechte um Anhänge (Bilder, Dateien) anzuschauen.
Bitte registriere dich jetzt oder logge dich mit deinem Account ein um Anhänge betrachten zu können.
P.S.Die Bilder wurden von mir selbst erstellt!