Vorspannkraft berechnen in Schraube mit Formelherleitung

Vorspannkraft berechnen in Schraube mit Formelherleitung - Video 5 von 10

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5 жыл бұрын

Dieses ist das fünfte Video der Reihe zum Thema Schrauben von zehn Videos. In diesem Video leite ich zuerst die Formel her, um mit Hilfe der wirksamen Hebellänge und Handkraft eines Montagewerkzeuges und der Steigung der Schraube die Vorspannkraft in der Schraube zu berechnen. Dabei wird die Reibung NICHT beachtet. Anschließend löse ich mit der Formel die Aufgabe.
Das zugehörige Arbeitsblatt findest du für dich zum kostenlosen Download auf meiner Homepage
www.mathe-ist-chillig.de
unter dem Reiter "Mathe ist chillig!"
unter dem Unterreiter (= Playlist) "Technische Mathe für Metallberufe" - Seite 4
oder mit diesem Link:
www.mathe-ist-chillig.de/math...

Пікірлер: 31

@drlandhai3921 3 жыл бұрын

Vielen Vielen Dank, sie haben mir das Thema in 15 min super erklärt, was mein Lehrer nicht in 16 Schulstunden schaft.

@dnicejhonny7885 3 жыл бұрын

Super erklärt..Ich muss es meinem Bruder beibringen..bin schon etwas raus gewesen..Danke fürs Erinnern..Top👌🏽

@alexanderrector3012 4 жыл бұрын

danke hilft mir super durch die Ausbildung der Kanal ^^

@inkognito8642 2 жыл бұрын

Total easy und verständlich! Sobald ich wieder ne Aufgabe und ne Formel habe haut das alles nicht hin und ich erhalte utopische werte im Rechner!

@Berufsschullehrer_Jens 2 жыл бұрын

Gibt du möglicherweise die Werte falsch in deinen Taschenrechner ein?

@inkognito8642 2 жыл бұрын

@@Berufsschullehrer_Jens dazu müssten mir erstmal die richtigen werte vorliegen. Kann zum teil nicht nachvollziehen was gewisse aussagen bzw.wo sie herbekommt. Z.b. TB Europa Lehrmittel Aufl.48 seite 230-232 Unklar was da steht. Hatte gerade ne Aufgabe zur Berechnung Fv & Ma einer M12 Schraube DIN 4014 nach VDI 2230. Unklar was da gerechnet wird! Industriemeister Metall HQ Prüfung 2019

@Berufsschullehrer_Jens 2 жыл бұрын

Gemäß Ihrer Beschreibung benötigen Sie es für die Meisterprüfung. Meine Videos sind allerdings eher für zukünftige Facharbeiter und Gesellen im Metallbereich gedacht. Ich kann Ihnen das Buch "Roloff/Matek Maschinenelemente" empfehlen, was tiefgreifender auf die Themen eingeht und auf höherem Niveau ist. Dazu gibt es auch eine Aufgabensammlung und Formelsammlung.

@inkognito8642 2 жыл бұрын

@@Berufsschullehrer_Jens danke für Info ihre Hilfe!

@larimeister3836 2 жыл бұрын

Danke für die gute Erklärung!!

@tiktokviral879 5 жыл бұрын

Danke

@euankhbari6965 2 жыл бұрын

Top,danke!

@mixed5284 3 жыл бұрын

Vielen Dank

@hollystarsnow4115 5 жыл бұрын

einfach klasse erklärt!

@thomaswicha695 4 жыл бұрын

Kann ich für die wirksame Hebellänge auch den Wirkungsgrad der Verbindung einsetzen, oder wie verhält sich das?

@Berufsschullehrer_Jens 4 жыл бұрын

Die wirksame Hebellänge brauchst du immer. Du kannst aber - das habe ich im Video 6 /10 verwendet - die Formel von Video 5 mit Wirkungsgrad nutzen. Siehe bitte mal in Video 6/10 zu Schrauben.

@Shark7121 4 жыл бұрын

Moin, wenn ich keine Volle Umdrehung schaffe, muss ich dann einfach das Ergebnis durch 4 Teilen?

@Berufsschullehrer_Jens 4 жыл бұрын

Nein, nehmen wir mal an du würdest eine 1/4 Umdrehung machen. Dann würde die Schraube nur 1/4 * der Steigung sich bewegen und die Handkraft auch nur 1/4 mal dem Umfang sein. Das 1/4 hebt sich also dann auf. Ergebnis: Die Formel ist unabhängig von der Anzahl oder dem Bruchteil der Umdrehung des Werkzeuges. Du musst also nichts an der Formel verändern.

@julik1887 4 жыл бұрын

Hallo, ich hab gerade ein Problem bei einer Aufgabe, könnten Sie mir evtl dabei helfen? Festigkeitsberechnung Wie groß darf bei der Schraube die durch das Anziehen erzeugte Vorspannkraft Fv sein, wenn die Spannung in der Schraube höchstens 80% der Streckgrenze betrage darf? Schraube: DIN EN 24014 - M12 - 10.9 das sind die angaben die mir zur Verfügung stehen ._. Streckgrenze 720N/mm² habe ich berechnet, im FKB habe ich eine Formel gefunden in der ich aber noch das Anzugsdrehmoment Ma brauche um Fv zu berechnen aber das habe ich ja nicht.

@Berufsschullehrer_Jens 4 жыл бұрын

Aufgrund der wenigen Angaben, es gibt z.B. weder eine Angabe über die Reibungszahl noch den Wirkungsgrad. Ebenso finde ich im Tabellenbuch Metall auch nicht die Schraubenart. Deswegen kommt für mich nur diese Lösung in Frage: F=Serf*Sigmazul = Serf * 0,8 * Re = 84,3 mm²*0,8*900 N/mm²=60696 N

@pixelsailor 4 жыл бұрын

Entschuldigt bitte, ich bin kein Metaller, aber was genau ist diese Vorspannkraft ? Ich verstehe das nicht ganz. (Ich meine nicht die Formelherleitung) Wenn man eine M8er Schraube mit einem 10cm-Hebel um eine Gewindesteigung in ein vorhandenes (vermutlich leichtgängiges) Gewinde dreht, wird eine Vorspannkraft von 20 kN aufgebaut ? Das entspricht einer Masse von 2000 kg. Ist das die Kraft die nötig ist um die Schraube wieder gewaltsam aus dem Werkstück herauszureißen ?

@pixelsailor 4 жыл бұрын

Ok, habe noch ein wenig recherchiert. Ist es so, dass die Schraubenvorspannkraft mit der Federspannkraft zu vergleichen ist ? Ich habe das jetzt so verstanden, um eine Schraube jedweder Art um eine bestimmte Länge zu strecken, muss eine sich aus den Materialeigenschaften der Schraube ergebende Kraft aufgewendet werden. Trifft es das in etwa ?

@Berufsschullehrer_Jens 4 жыл бұрын

Zum Teil: Wenn eine Schraube mit einem bestimmten Drehmoment angezogen wird, gibt es im Schraubenschaft eine Zugkraft. Diese darf nicht zu groß sein, damit es zu keiner plastischen Verformung der Schraube und schlimmsten Falls zu einem Bruch kommt.

@pixelsailor 4 жыл бұрын

@@Berufsschullehrer_Jens Danke für die Antwort. Aber was bedeuten die 20 kN aus deiner Beispielrechnung für die Schraube denn nun ? Das höchstzulässige Anzugsdrehmoment ?

@thomasloffelmann4818 2 жыл бұрын

Hab eine höhere technische Lehranstalt mit Matura absolviert und es ist für mich natürlich einfach das ganze umformeln usw. Alles richtig top erklärt danke vielmals!! Es gibt jedoch ein extrem massiv Problem in meiner vorstellung. Warum 1 umdrehung?? Wäre es nicht einfacher ein dreick aufzuzeichnen wo eine seite die steigung ist und die andere die umdrehung? Dann hat man ein hebel verhältnis sozusagen ABER das was nicht in meine Vorstellung rein will ist folgendes. Laut dieser Erklärung müsste man die Schraube, sobald die 2 zu verschrauben Werkstücke beieinander sind: 1x drehen damit ich diese vorspannung zusammenbringe. Das heißt die schraube dehnt sich um die steigung 1,2mm?? Das heißt querschnittschraube und hooksche gesetze mit 1,2mm dehnung müsste die gleiche arbeit ergeben?? Danke für das video

@thomasloffelmann4818 2 жыл бұрын

Aber eig. Habe ich ja die vorspannung erreicht sobald ich die 4kg (40N) im abstand von 10cm ziehe🤔 ab dann wird ja die kraft viel mehr und der umfang (bzw. Weg) den ich mit der Hand zurücklege kürzer. Und in summe mit der wenigen kraft davor und weg hab ich das drehmoment (was irgendwie ja energie bzw. Arbeit ist) erreicht. Kanns mir jz vorstellen. Es is hald einfach (bitte versteh mich nicht falsch, video ist super, alles toll erklärt und ergebnis ist richtig) es is hald einfach komisch warum man mit einer Umdrehung und dieser kraft rechnet was ja in der realität nicht EINE Umdrehung mit GLEICHER kraft ist. Daher hatte ich grad komplett einen sogenannten Knoten im Gehirn 🤯🤪😂

@thomasloffelmann4818 2 жыл бұрын

Preisfrage: habe ich die errechnete Vorspannung im schrauben erreicht sobald ich 40N im Abstand von 10cm erreiche (z.b. mit einem zugfedermessgerät)???

@thomasloffelmann4818 2 жыл бұрын

Hab ein Beispiel gerechnet für die arbeit mit einer m16 schrauben mit 2mm steigung und grob 50mm umfang schraube so mit verhältnis von 2/50 bzw. Tan(2,2) bzw. 1/25 das drehmoment weil qualität 12.9 schraube ist sehr hoch mit 320Nm was 320 x 1000mm / 8mm (radius des gewinde) und komme somit auf 40000N was tangential bei der schraube wirkt also 4000kg also 4 tonnen und das durch dem verhältnis von steigung zu umfang der schraube also 1/25 = 100 TONNEN !!! (Was die schraube niemals aushalten würde !!) Mit reibungs winkel berücksichtig im gewinde tan(2,2 + 6 (reibungswinkel)) kommt gleich mal ein viertel also 25tonnen raus was immer noch zuviel ist. Aber reibung unten wo es draufsteht (weil stellschrauben einer superbold M100 mutter (nordlock)) ist noch nicht berücksichtigt