horizontale en verticale krachten

[king nero]

Michel, vanwaar de opmerking dat 4340 niet gietbaar zou zijn? Ik heb zojuist nog een soortgelijke legering (Ni, Cr en Mo) gespecifieerd voor een productie die gegoten zal worden.

Deze legeringen hebben echter ook hun nadelen, o.a. naar lasbaarheid toe.

Verloren was gieten, heb ik geen ervaring mee. In zand kan echter wel.

My 2 cents, je bent de zaken niet in de juiste volgorde aan het doen. Eerst materiaalspanningen bepalen, dan een materiaal kiezen in functie van de spanningen en andere eisen, zoals corrosiebestendigheid.

Je hebt een vrij groot moment, en een kleine arm in die beugel dat dat moment moet reageren. Wat is de spanning in het vertikale stuk van die beugel, en in de rechtse/voorste helft van die halve cirkel?

[michelk]

michel, bedankt voor het doorverwijzen naar de site van Cirex.
 
king nero, Het is dus zo dat de producten die worden gemaakt door mijn stagebedrijf veelal van het gietijzer zijn.
Een wens (dus geen eis) was daarom om hetzelfde materiaal (incl. productiemethode) te gebruiken om zo de producten een zelfde uiterlijk te geven.
 
Aangezien dit erg moeilijk wordt met betrekking tot de mechanische eigenschappen wil ik nu alsnog overstappen naar een ander materiaal.
 
Ik neem dus aan dat je bedoelt dat de 4340 legering kan worden zandgegoten. Dan zou namelijk Verloren was gieten ook geen probleem moeten zijn. Als de lasbaarheid het enige (grote) nadeel is dan is dit geen probleem, aangezien het product niet gelast dient te worden.
 
Misschien kan je meer problemen opnoemen wanneer je deze paraat hebt?
 
Ik heb echter geen flauw benul wat precies de spanningen zijn in de halve cirkel. Ik moet helaas te kennen geven dat ik geen ster ben in mechanica en sterkteberekeningen.
De verticale kracht die op de beugel staat zal rond de 31,5 kN liggen.
 
Wellicht is het (redelijk) gemakkelijk om de kracht in de halve cirkel uit te rekenen en kunt u me hier bij helpen?
 
Ik hoor het graag.
 
Groeten,
 
Michel

[Michel Uphoff]

@kingnero

Ik meende dat 4340 alleen smeedbaar was. Kennelijk heb ik dat helemaal verkeerd, excuus voor de verwarring.

[king nero]

Verder is ook de lengte van de beugel belangrijk, want je rekent met krachten, maar die worden verdeeld over een bepaald oppervlak.

Geen spannning zonder oppervlakte...

[michelk]

maten muurbeugel 727 keer bekeken

Zou je hier dan wat aan hebben, king nero?

[king nero]

Dan zitten je spanningen zodanig hoog (onder voorbehoud van rekenfouten, even op mijn gsm bekeken) dat je het ook niet gaat redden met een Cr-Mo gelegeerd staal (of met eender welk ander courant hoog-sterkte staal).

[michelk]

Zou je mij dan misschien kunnen vertellen hoe je dit berekend hebt ?
 
Op die manier zou ik kunnen kijken of er nog een oplossingen voor te verzinnen is.
 
Maar dan kan ik in ieder geval aantonen dat dit geen mogelijkheid is.
 
Ik krijg het idee (omdat je zegt 'even op mijn gsm bekeken') dat dit voor jou redelijk gemakkelijk is.
 
Ik hoop dat je me hier nog bij wilt helpen. Zou super zijn.
 
Groet, Michel

[king nero]

sigma = M/W
M = 700*800 Nmm
W = weerstandmoment van de doorsnede vh vertikale stuk
=> spanning =~ 5200 MPa
 
back to the drawing board dus... je doelstelling moet een spannning tussen 100 en 200 MPa zijn. Inclusief veiligheidsfactor, zoals hierboven reeds is aangehaald.

[michelk]

betekent dit dan dat het weerstandsmoment ongeveer een waarde heeft van 107,7 mm3?
Mag ik dan weten hoe je dit hebt berekent?
Is het dan in dit geval nog van invloed of de cirkel heel was of dat het in dit geval een (bijna ) halve cirkel is?
Ik kan me namelijk voorstellen dat het twee verschillende oppervlaktes geeft en daarmee verschillende weerstandsmomenten

[Michel Uphoff]

Het kwadratisch oppervlaktemoment van de beugel (40 breed, 4 hoog) bij de eerder gegeven pijl is 1/12b.h³ = 213,3 mm⁴

Moment ~570000 Nmm  (zie eerdere bericht)

Sigma = (570000 x 2) / 213 = 5350 MPa (535 kg/mm²)
Veel te hoog dus en nog zonder enige veiligheidsfactor.
 
Je zal moeten doen wat king nero al aanraadde:
 
- Begin met een reële belasting van het blad vast te stellen (of een belasting per lengte van het blad)
- Calculeer een toereikende veiligheidsfactor in (King Nero weet vast wat de gebruikelijke factor in deze situaties is)
- Neem de massa van het blad zelf mee
- Bepaal het maximaal aantal scharnieren per blad/lengte-eenheid
- Bereken het moment per scharnier
- Kies een geschikte materiaalsoort
- Bepaal de minimale toereikende afmetingen
 
Wellicht heb je vanuit esthetisch oogpunt gekozen voor de huidige vormgeving. Zo nee, overweeg een massief ophangpunt, en zorg voor voldoende verticale afstand tussen de boutgaten, en het blad. Overigens, ook de beugel om de bladrand is veel te zwak, mogelijk kan je er bouten doorheen trekken.

[king nero]

 
- Calculeer een toereikende veiligheidsfactor in

 
Kan ik misschien wel mee helpen, maar dit hangt van enkele factoren af.
- Zal het blad aan dempers hangen ("pistonnekes") om de snelheid te beperken, of kan dit vrij naar beneden vallen/klappen? dynamische impact = al gauw x 3, hangt af van de stijfheid van de opstelling
- Labo-omstandigheden (enkel gekwalificeerd personeel): 1.25 - 1.5
- voor publiek gebruik: minstens 3x
 
Hangt er ook van af waarvoor dit bureau kan (niet zal!) gebruikt worden. Groot genoeg om op te zitten/staan: reken 100kg per man + dynamische impact.
 
Wat materiaalsoort betreft, zou ik aanraden te blijven bij wat jullie gewoon zijn, of waarmee jullie leverancier vertrouwd is. Deze toepassing vraagt niet om Cr-Mo of andere staalsoorten, en kan problemen introduceren die het probleem niet waard zijn.

[boertje125]

Als de beugel tegen een gemetselde muur moet kunnen
begin dan eens met een beugel van een halve meter hoog.
er kan ca.  2 KN op een lijmanker in (goed) metselwerk

[Michel Uphoff]

De minimale hoogte van die beugel afhankelijk van een aantal factoren, een ander voorbeeld:
 
In goed beton kunnen 10 mm (boorgat) veiligheidsankers volgens opgave van Fischer continue iets meer dan 6 kN trekkracht per stuk aan.
Als we uitgaan van twee ankers boven (onderin hoeven geen ankers) per scharnier en twee scharnieren per blad en een maximale belasting van 1000 N op 70 cm maal veiligheidsfactor 3. Dan is ongeveer 9 cm tussen hart boorgat en momentlijn voldoende, zodat je dan met ruwweg (10 cm + bladdikte) beugelhoogte uit moet kunnen. Wel moet de h.o.h. afstand van die ankers in beton minimaal 40 mm zijn, zodat de breedte van de beugel dan naar minimaal 60 mm moet.
 
Een paar centimeter extra hoogte en/of breedte kan beslist geen kwaad.

[boertje125]

@michel,
De door Fischer opgegeven capaciteit van de verankering per anker is niet gebaseerd op de minimale afstanden
2 ankers op de minimale afstand van elkaar hebben maar een klein beetje  meer capaciteit dan 1 anker.
 
Fischer heeft gratis software beschikbaar als je wilt rekenen aan de ankercapaciteit in een betonconstructie
http://www.fischer.nl/Home/Services/FIXPERIENCE-software/c-fix-software.aspx/usetemplate-detailprint/

[Michel Uphoff]

2 ankers op de minimale afstand van elkaar hebben maar een klein beetje  meer capaciteit dan 1 anker.

 
Dat zie ik niet in de software terug? Als ik twee ankers op een h.o.h. afstand van 44 mm zet, dan rekent de software mij een betonkegelbreuksterkte van 16,36 kN voor. Verhoog ik die afstand tot 60 mm dan wordt de kegelbreuksterkte 18 kN, en bij 100 mm 22 kN. Ik neem dus even aan dat die minimale afstand van 40 mm zodanig gekozen is, dat de betonkegelbreuksterkte ongeveer gelijk is aan de nominale treksterkte van de ankers (12kN bij twee stuks).