ich soll für meine Technikerarbeit die Wandstärke einer rechteckigen Prüfkammer ermitteln.
Habe schon in etlichen Foren gekramt aber immer nur Formeln für runde Prüfkammern oder Rohre gefunden.
Gegeben ist der Druck mit 15000 Pascal die Abmessungen h=350mm b=525mm t=682,5 das Medium ist Luft.
Aus was für Material die Kammer sein soll ist nocht nicht zu 100% klar soll aber vermutlich edelstahl werden.
Falls die frage aufkommen sollte wieso ich keine runde Bauform benutze, mir ist durchaus klar welche Vorteile dies hätte, aber da die Prüfkammer gut zerlegbar sein muss und man oft im inneren arbeitet ist eine rechteckige Kammer von der Abteilung beschlossen worden.
15000 Pa = 0,15bar. Soll das der Absolutdruck sein (also Vakuumkammer) oder 0,15bar über Normaldruck?
Berechne die Kräfte, die auf jede Wand einwirken. Kraft = Druck * Fläche.
Wenn ihr euch über das Material einig geworden seid, schaut ihr nach dessen Eigenschaften (Zugfestigkeit usw.) und wählt anhand dessen die Dicke aus.
Im Falle einer Vakuumkammer ist der Außendruck 0,85 bar gegenüber dem Innenraum. Sagen wir 2bar mit Sicherheitszuschlag.
Sind jetzt keine allzuhohen Drücke, also sollte zB. einfacher Druckbehälterstahl (P-Reihe) reichen.
Meine Überlegung wäre gewesen, den eigentlichen Druckbehälter aus zB zwei Halbkugeln zu bauen und einen Einsatz mit deinen gegebenen Maßen aus Lochblech etc. zu verwenden.
So als Orientierung: Quader mit 10mm Wandstärke austenitischer Edelstahl (440C), rundum verschweißt, mit deinen Angaben und 2 bar verformt sich immernoch etwas…
Da ist es auch einfach, da braucht man nur Material, Dicke und Druck. Der Trick bei einer Kugel ist dass man nur Druck- oder Zugkräfte im Material hat, welche zudem gleichmässig sind. Sobald du aber einen Flansch an deiner Kugel hast, wird es komplizierter.
Bei einem Kubus wird die Berechnung aufwändiger, da wirken an jeder Stelle unterschiedliche Kräfte. Um nicht gleich cm-Dicke Bleche verwenden zu müssen, verwendet man Versteifungen. Im einfachsten Fall genügen dazu ins Blech gepresste Sicken. Dabei kann man dann aber recht kreativ sein, was für jede Konstruktion eine eigene Formel ergibt!
Oder man bringt Profile, z.B. Winkel auf die Wände auf. Auch hier kann man sich konstruktiv Austoben und alles nach unterschiedlichen Gesichtspunkten optimieren (Gesamtgewicht, Grösse, Kosten usw.)
Das Problem ist in jedem Fall, dass man Zug- und Druckkräfte bekommt, welche von der Konstruktion abhängen.
