Berekening trekkracht van schroefdraad op betonijzer

[bram bam]

Beste knappe koppen,
ik ben circusartiest en voor mijn vak doe ik soms rare en bovenal gevaarlijke dingen.
Momenteel heb ik een wandelstok gemaakt uit betonijzer. Op het uiteinde van dat ijzer heb ik een schroefdraad gesneden met een m8 stalen ringmoer erop. Dit dient om mij aan een klimharnas vast te maken om mij zo op 2 seconden tijd 15 meter de hoogte in te trekken.
Helaas heb ik niet het wiskundig inzicht om te berekenen of een betonijzer van de dikte m8 met hierop een oog geschroefd wel veilig genoeg is.
Kan mij iemand helpen met de berekening?
Bedankt bij voorbaat om mijn leven te redden!
Bram

[Michel Uphoff]

Op zich is de calculatie niet moeilijk, maar lees daarna vooral verder:

Je veroorzaakt door het snelle ophijsen een versnelling van 7,5 m/s² daarbij komt de versnelling van de zwaartekracht 9,81 m/s², dus in totaal 17,31 m/s².
Stel dat jij 75 kg weegt (inclusief kleding, harnas, en wat dan ook). Dan is de benodigde trekkracht in de staaf (17,31*75) = 1300 N. Betonstaal kan een treksterkte van 550 N/mm² hebben. Als we aannemen dat door het snijden van de M8 schroefdraad de staafdiameter bij de draad nog 6,5 mm is, dan is de totale treksterkte van de staaf (0,25*Pi*6,5²*550) = 18.000 N. De staaf is dus sterk genoeg, ook als een heel noodzakelijke forse veiligheidsfactor wordt toegepast.

Er zijn wel wat zaken waar je nader naar moet kijken voor je gaat testen:

Die "wandelstok", je bedoelt toch niet dat een einde van de staaf in een boogje gebogen is, en dat jij aan dat open boogje komt te hangen? Zo ja, NIET doen.
De moer en de gesneden draad moeten van goede kwaliteit zijn, en de moer voldoende hoog. Ook zal de moer (bijvoorbeeld met een contramoer) vastgezet moeten worden, hij mag nimmer los kunnen draaien.
Dat testen doe je met iets dat niet leeft graag. Een zak met zand of zo, die een stuk zwaarder is dan jij bent, en als het kan trek je die ook een stuk sneller dan in twee seconden naar 15 meter hoogte.
Er is geen risico dat de stang gaat buigen? Zo ja, dan moet je een andere oplossing zoeken, want dan is dit niet veilig genoeg.
Of de constructie naast voldoende sterk ook veilig genoeg is, zal je voor je het ooit gaat gebruiken door een ter zake kundige moeten laten beoordelen.

Maar.. is iets dergelijks niet gewoon in de vakhandel te koop? Zo ja, dan zou ik daarvoor gaan, het is tenslotte je enige leven.

[bram bam]

Dag Michel,
alvast bedankt voor je berekening en bedenkingen.
Een vakhandel is er helaas niet voor dergelijke zaken dus moet ik zelf zorgen voor de veiligheid.
Ik kom inderdaad aan een open boog te hangen. Maar door de lengte en de vorm van de boog is het onmogelijk dat deze los van zijn ankerpunt zou komen. Wel komt er, door de vorm van de wandelstok, een lichte buiging in het betonijzer wanneer er aan het uiteinde (waar ik hang) een gewicht aan komt te hangen. Neemt dit af van de kracht van het metaal? Zorgt dit voor zogenaamde metaal moe-heid?
Voor de zekerheid maak ik alvast een nieuwe versie van dikker ijzer. Een M12 zal zeker niet meer bewegen me dunkt.
Mvg,
Bram

[OOOVincentOOO]

Beste bram bam,

Laat jij je leven afhangen van puur wat meningen op een forum? Ik ben al dom genoeg om te reageren. Maar op internet vind je altijd meningen die jezelf graag wil horen.

"zint eer ge begint"

Gewoon een forum raadplegen behoort niet tot die optie in mijn opinie. Sucses met je M12, en metaalmoeheid, dat is een ding. Er zijn vele typen M12, leverancier betrouwbaarheid, staaltype, type bout, hoe sterk draai je hem aan, las kwaliteit etc etc etc.

Vergeet niet dat er altijd onbekende variabelen zijn. Zoals recent in een circus een afgebroken tand zwaar letsel kan veroorzaken.

https://www.ad.nl/binnenland/gevallen-c ... ~aa505033/

Ik denk dat er andere meer dramatische voorbeelden zijn.

Doe eens of laat een FMEA uitvoeren aan je act.