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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 22:55 Fr 13.04.2012 | | Autor: | Chiolo |
Hallo, ich habe folgende Frage: ich ziehe mit einem Drehmomentschlüssel eine Schraube fest. Die Schraube drückt senkrecht auf eine Platte. Wie komme ich denn vom Drehmoment auf die Kraft auf die Platte? Sei M=1Nm:
M=r*F
r müsste der Radius des Sechskantkopfes sein, oder? Dann ist F die Kraft, mit der ich den Schraubenschlüssel drehe (die Tangentialkraft?). Aber wie groß ist die Kraft auf die Platte? Spontan würde ich sagen, genauso groß wie das Drehmoment. Aber das hat ja die falsche Einheit.
Ach diese einfache Alltagsphysik...
Vielen Dank für einen Tipp!
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Hallo!
Das hängt doch sehr von der Steigung des Gewindes ab. Die Kraft, die du da berechnet hast, ist die tangentiale Kraft am Gewinde. Jetzt könntest du beispielsweise eine Umdrehung der Schraube betrachten. Welche Arbeit wird dabei aufgebracht? Und bedingt durch das Gewinde: Wie tief wird die Schraube dabei rein gedreht? Da die Arbeit ja die gleiche ist, kommst du auf die Kraft, die die Schraube ausübt.
Daten zu Schrauben findest du z.B.auf http://de.wikipedia.org/wiki/Metrisches_ISO-Gewinde
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:50 Mo 16.04.2012 | | Autor: | Chiolo |
Eingabefehler: "{" und "}" müssen immer paarweise auftreten, es wurde aber ein Teil ohne Entsprechung gefunden (siehe rote Markierung)
Tut mir leid, ich hab's noch nicht.
Du fragst nach der Arbeit für eine Umdrehung der Schraube. Das hängt aber doch davon ab, ob die Platte, die vorne statt Spitze an der Schraube sitzt, schon einen Widerstand erzeugt, oder nicht. (Mit der Platte wird was angedrückt. Das Gewinde verhindert das zurückschieben der Platte. Bei den gegebenen 1Nm rührt sich die Schraube nicht mehr)
Zu Deinem Vorschlag und dem link: Angenommen ich habe ein M10 Gewinde. Die Steigung h ist der Weg, den die Schraube nach einer Umdrehung zurücklegt. Aber wie errechne ich h denn aus dem Außendurchmesser von 10mm?
Oder meintest Du es so: W=1Nm= Fgesucht*s*cos(<F,s). Aber was ist dann s?
:-}
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 22:54 Mo 16.04.2012 | | Autor: | mmhkt |
Guten Abend,
nur eine Anmerkung zu deiner Frage nach der Steigung:
> Zu Deinem Vorschlag und dem link: Angenommen ich habe ein
> M10 Gewinde. Die Steigung h ist der Weg, den die Schraube
> nach einer Umdrehung zurücklegt. Aber wie errechne ich h
> denn aus dem Außendurchmesser von 10mm?
Die Steigung des metrischen M10 ISO-Gewindes beträgt 1,5mm.
Das ist festgelegt, steht auch so in der Tabelle, da brauchst Du nichts zu rechnen.
Für den Rest bleibt die Frage auf "teilweise beantwortet".
Schönen Gruß
mmhkt
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Hallo!
Es stimmt natürlich, die Kraft baut sich erst auf, wenn du die Schraube weiter rein drehst.
Aber: Die Rechnung funktioniert auch, wenn man von 1/10 Umdrehung ausgeht, oder 1/100 oder 1/1000. Und dann bist du irgendwann in dem Bereich, wo du sagen kannst, daß die Kraft halbwegs konstant ist.
Es ist aber erstmal einfacher, wenn du davon ausgehst, eine ganze Umdrehung zu machen.
Und zu der Energie: Die kannst du eigentlich auch direkt aus dem Drehmoment berechnen, und brauchst daher eigentlich den Schraubendurchmesser nicht, nur das, was die Maschinenbauer so Steigung nennen.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:21 Di 17.04.2012 | | Autor: | Chiolo |
Hallo mmhkt,
vielen Dank! Es stimmt, steht in der Tabelle...
Hallo Even_horizon,
mache ich es mir jetzt zu einfach? Auf einmal ist egal, wie weit ich drehe...??
W = [mm] M*\alpha [/mm] (Arbeit beim Reindrehen, [mm] [\alpha] [/mm] in rad). Und:
W = Fgesucht*s , s = reingedrehte Strecke der Schraube und es gilt die Beziehung: [mm] s=\alpha/2\pi*h, [/mm] wobei h die 1,5 mm "Steigung" sind.
Gleichsetzen und kürzen von [mm] \alpha [/mm] ergibt dann:
Fgesucht = [mm] M*2\pi/1,5 [/mm] mm
Das wären für M=1Nm Fges=4189N? So viel? 
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(Antwort) fertig | | Datum: | 01:19 Mi 18.04.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
Zumindest ist deine Rechnung so richtig. Ich bezweifle aber, dass die Theorie dahinter richtig ist. das endgültige drehmoment wird nach meiner meinung durch die reibungskraft schraube- Gewinde bewirkt, die materialabhängig ist, so dass bei einer gölten Schraube oder einer rostigen sehr verschiedene ergebnisse rauskommen müssten. wickle die schraube auf, dann hast du 2 aufeinander gleitende schiefe Ebenen, das drehmoment schiebt die 2 ebenen aufeinander, anfangs nur gleitreibung, am ende Haftreibung. Wie man das ohne die Reibungskoeffizienten rechnen kann weiss ich aber nicht. auf jeden fall wird die Schraube gedehnt und bei größeren Schrauben misst man nicht mehr das drehmoment beim festziehen sondern sie haben bei wichtigen strukturen (kernkraftwerk) dehnungsmesstreifen eingebaut.
ob man durch den energiesatz eine richtige abschätzung kriegt kann ich aber nicht sagen, dass dabei die Kraft von der Steigung linear bzw umgekehrt lin. abhängt lässt mich daran zweifeln.
Wenn die frage aus Physik kommt ist der energiesatz wahrscheinlich die richtige antwort, wenn sie aus der Technik kommt eher nicht.
Gruss leduart
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