sciencetalk

Ik heb al wat zoekwerk verricht, maar heb nog geen bevredigend antwoord gevonden.

Ik heb een haspel van 25ton die gedragen moet worden op een as. Ik wil de minimale asdiameter bepalen zonder ingebouwde veiligheidsfactor.

Ik heb wel voorkennis op het gebied van sterkteleer, maar doordat het reeds een tijd geleden is zie ik door de formules het bos niet meer.

Ik zal proberen deze avond een afbeelding van de situatie te plaatsen.

Het komt er op neer dat de as op 2 plaatsen ondersteunt wordt met een afstand daartussen van 2495mm. De haspel is 2 meter breed en zorgt dus over 2 meter voor een verdeelde belasting. Deze kan worden vervangen door 1 belasting van 250000N (25ton). Deze 250000N staat op 1320mm van de ene ondersteuning en dus op 1175mm van de andere.

Het maximale buigmoment lijkt mij in dat geval 250000x1,32=330000Nm (Mb)

Stel dat er dan uitgegaan wordt van St.52 (S355), dan is Wb te berekenen met Mb/σ (welke eenheden???)

330000/355=930 -> 930000mm^3

En dan de 3e machtswortel van 930000/0,1 = 45mm????

Doe ik dit goed?

Mijn excuses voor het niet heel net opstellen van de formules, maar doe dit even snel tussen het werk door. Zal er vanavond meer tijd voor nemen.

De gelijkm.belasting van de totale last van Q =25ton =25000* 9.81 N verdeel ik gemakshalve over 2500 mm om een idee te krijgen.

Buigend moment is dan 0.125 * Q* 2500 Nmm = 7.66 *10⁷Nmm;

je geeft een staalspanning op van 355 N/mm²;

weerstandsmoment wordt dan 7.66*10⁷Nmm/3.55 *10²N/mm²=2.1589 * 10⁵ mm³ of 2.1589 * 10² cm³ = 215.89 cm³ !

W uit een tabel PT- zakboekje levert dan op 130 mm diameter of een buis van ca. 250 mm met wanddikte in de koers van 7 mm (op te zoeken!).

Verzoeke dit wel even te checqen op al die nullen,m.i. zou dit je eerste antwoord moeten zijn als je alleen op gelijkmatige belasting en sterkte berekend;je moet ook controleren op toelaatbare doorbuiging,dat er geen katrol gaat vast lopen.

Ook moet worden bekeken,welke effect die draaiende as heeft op zijn sterkte en doorbuiging.Een heel werktuigbouwkundig probleem (ook de mogelijk eenzijdige aandrijving,welke wringing zal veroorzaken)!

Dan moet de as nog berekend op puntlast als vermeld,maar ik wacht op de liefhebbers (tijdgebrek!)

Hierbij dus de situatie.

Voor zover ik weer mag een gelijkmatigverdeelde belasting zoals beschreven in deze situatie worden vervangen door een puntbelasting. Althans, zo moesten wij het gedurende onze opleiding zelfs doen

Rotatie van de haspel is niet van belang, deze draait slechts 5 o.p.m. Doorbuiging van de as is ook geen issue, want de as zit niet strak in de haspel.

Vraag is dus puur hoe dik de as minimaal moet zijn, of welke formules ik exact moet gebruiken om tot dit antwoord te komen. 130mm lijkt me al wat veel. We hebben al vaker 150mm voor 40 ton gebruikt. En dat was inclusief forse veiligheidsfactor is me verteld.

Ik wilde dit gegeven dus controleren, maar ik kom er niet meer uit. Ooit was ik hier goed in

"Voor zover ik weer mag een gelijkmatigverdeelde belasting zoals beschreven in deze situatie worden vervangen door een puntbelasting. Althans, zo moesten wij het gedurende onze opleiding zelfs doen"

=onjuist ; geeft een verdubbeling van het moment,probeer maar met een simpele som!!

================================================================

De puntlastberekening geeft een M van {(1320*10³) * (1.175*10³) / ( 2.495*10³ )} Nmm = 1.5541 * 10⁸ Nmm.

Een 2.0234 x zo groot moment! (dus wordt je W ook met die factor vermenigvuldigd),maar weer als eerder:

je geeft een staalspanning op van 355 N/mm²;

weerstandsmoment wordt dan 1.5541*10⁸Nmm/3.55 *10²N/mm²=0.43778 * 10⁶mm³ of 0.43778 * 10³ cm³ = 437.78 cm³ !

En dat levert een hogere W op met volgens het PT boekje een diameter van 165 mm¹ massief of buis ca. 298 * 7 mm¹;

randvoorwaarden als ik eerder stelde ivm doorbuiging,etc.

Wordt een as hiervoor uit S355 genomen?

ik verkies meestal staalsoorten met een hoger C-gehalte voor assen... zelfs al dient deze niet echt als een as (trage rotatiesnelheid, geen over te brengen moment, ...)