Dynamische Knickung?

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hi,

bin grade dabei eine Maschine zu entwerfen. Im Groben:

  • Ein Schlitten der Last von A nach B transportiert.
  • Bauartbedingt MUSS die Last dabei auf Stützen stehen.

Habe die Festigkeitsnachweise für die meisten Komponenten bereits erstellt. Jedoch komme ich bei den Stützen ins stolpern…

Wenn der Schlitten steht, werden die Stützen hauptsächlich auf Knickung beansprucht…
Wie ist es jedoch beim Beschleinigen und beim Abbremsen=? In den Fällen würde die Last mit ihrer Massenträgheit zusätzliche Kräfte erzeugen die die Stützen zwangsweise abknicken lassen!?

Für Hilfe wäre ich sehr dankbar!

Mfg

Gustaf

#2

Hallo,

  • Ein Schlitten der Last von A nach B transportiert.
  • Bauartbedingt MUSS die Last dabei auf Stützen stehen.

Habe die Festigkeitsnachweise für die meisten Komponenten
bereits erstellt. Jedoch komme ich bei den Stützen ins
stolpern…

Wenn der Schlitten steht, werden die Stützen hauptsächlich auf
Knickung beansprucht…

Oder Druck? Was überwiegt?
Sind die Stützen denn so schlank?

Wie ist es jedoch beim Beschleinigen und beim Abbremsen=? In
den Fällen würde die Last mit ihrer Massenträgheit zusätzliche
Kräfte erzeugen die die Stützen zwangsweise abknicken lassen!?

Da liegt möglicherweise hauptsächlich Biegung vor.

Nenn mal ein paar Daten/Lasten/Beschleunigungen/Geschwindigkeiten… und stell eine Skizze mit Maßen ins Netz.

So ist dazu schwer etwas zu sagen.

Gruß:
Manni

#3

Hi,
kann man das Problem der Knicklänge beeinflussen, indem man die Stützen gegeneinander verspannt?

Gruss

A

#4

Okay hier erstmal ein paar Eckdaten:

m= 2000kg
v= 1,39 m/s
a(Beschleunigung)= 0,4m/s²
Länge der Stützen: 550mm

  • Die Last steht auf 4 Stützen. Als Material habe ich Vierkanntrohr 40x40x3 ausgewählt, welches auf einer Grundplatte verschweisst wird.

statisch:

  • Belastung auf Druck ist kein Problem. Festigkeitsnachweis OK
  • Belastung auf Knickung mit diesem Material und sicherheitszahl auch grade so in Ordnung.

während der Bremsung:

  • Die Kraft an jeder Stütze liegt bei ca. 220 N, also wird das Biegemoment auf keinen Fall das Problem darstellen.

Eher sehe ich jetzt die Knickung als Problematisch an, da die Kräfte in dem bereich gleich bleiben. Nur mit dem Unterschied das jetzt 220 N an dem obersten Punkt zur Seite drücken.

Das muss auf jeden Fall irgendwie berücksichtigt werden, aber wie===???

Lg Gustaf

#5

Hallo,

Wenn der Schlitten für die Produktion gedacht ist, weshalb willst Du die Stützen so mickrig ausführen?
Nimm das, was selbst in einem kleinen Metallbaubetrieb vorhanden ist:
Profil U100.

Sollen die Stützen einsam in die Luft ragen?.
Dann stehen sie nach dem Anschweißen auf der Grundplatte schon schief.

Bau zur Aufnahme der 2 t oben einen kompletten Rahmen aus U100, mache die 4 Stützen auch aus U100 und in der Ebene mit dem „schwachen“ Widerstandsmoment des Profils je eine Diagonale aus Flachstahl z.B. 30x5.
Dann brauchst Du Dir um die Berechnung und Knickung keine Sorgen mehr zu machen.

m= 2000kg
v= 1,39 m/s
a(Beschleunigung)= 0,4m/s²
Länge der Stützen: 550mm

Gruß:
Manni

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#6

Hallo,

hier noch ein Hinweis: selbst wenn die Festigkeit ausreicht, kann auch eine zu hohe elastische Nachgiebigkeit unangenehm werden, z. B. wenn das Ganze durch die dynamische Belastung in Schwingung gerät. Hier würde ich deshalb noch die max. elastische Verformungsamplitude bewerten (quasi-statisch).

Gruß