Hallo,wer kann mir helfen?
Zur befestigung von meinem Sonnensegel benötige ich ein Standrohr,Profil rund und aus V2a.Da dieses Material nicht gerade günstig ist möchte ich die Rohrmaße D und d bzw. s berechnen.Folgende Daten sind gegeben: Zugkraft = 190 kg, Befestigungspunkt am Standrohr 230 cm.
Bin im voraus für jeden Hinweis dankbar.
Zur befestigung von meinem Sonnensegel benötige ich ein
Standrohr,Profil rund und aus V2a.Da dieses Material nicht
gerade günstig ist möchte ich die Rohrmaße D und d bzw. s
berechnen.Folgende Daten sind gegeben: Zugkraft = 190 kg,
Befestigungspunkt am Standrohr 230 cm.
Bin im voraus für jeden Hinweis dankbar.
Hallo
Als Grobes Schema kann ich dir folgendes sagen:
Du zeichnest dir das Segel mit allen Kräften etc in allen erforderlichen Ebenen auf. xy-Ebene, yz-Ebene xz-Ebene.
Hier bestimmt du dann die resultierenden Spannungen z.b. die Spannung durch die auftretende Masse des Segels, oder die Druckkraft des Windes. Dies kannst du in den verschiedenen Koordinaten-Ebenen bestimmten.
Wenn du nun alle Spannungen hast, kannst du diese mit dem Material vergleichen.
D.h. du Vergleichst die auftretenden Biegespannungen bzw Torsionsspannungen mit dem Festigkeitskennwert des Material.
Hierfür musst die entsprechenden Widerstandsmomente natürlich bestimmen.
Entsprechend kannst du dann auf die Dicke des Stoffes die Formel umstellen.
Hoffe ich konnte helfen.
gruß xed
Hallo,
das Ganze musst du mal genauer beschreiben? Was ist genau ein Sonnensegel? Schick mir am besten eine einfache Skizze,
Wie ich das so verstehe willst du einen Sonnensegel (was das auch sein mag)auf eine Rohrstange (Mast) installieren. Das Ganze müsste aussehen wie eine Windkraftanlage. Oder nicht?
Wenn das so ist dann kann man mit der angegebenen Zugkraft nichts anfangen. Mann muss schon die Biegekraft haben, die wohl durch den Wind entsteht oder?
Also bitte konkretisiere deine Frage nochmal!
Die Berechnung musste dann ziemlich leicht sein.
Und warum brauchst du dafür überhaupt ein Edelstahlrohr? Wieso nicht ein Stahlrohr oder am besten ein Alurohr?
Hallo xedarion
dank für dein Hinweis. Möchte die Sache jedoch rechnerisch angehen.
Gruß börni57
Hallo Ali Salem,
gerne gebe ich dir noch ein paar Hinweise bzw.geh doch bitte einmal in die Homepage von sowero.de. Hier ist bildlich und textmäßig ein Sonnensegel inkl. Masthalterung beschrieben.Ich habe die Segelform TK ausgewählt,die Maße 600,600,200,300 eingegeben.Da auch die Zugkräfte auf die Eckpfosten ausgerechnet werden, erhalte ich bei WS 9 eine Zuglast von 165kg =1650N.
Multipliziert mit Faktor 1,3 ergigt 2145N
Bei einer Befestigungshöhe von 2,30m erhalte ich ein Widerstandsmoment von 4290Nm an der Fundamentoberkante.
Das sind nun die ausgabgsdaten um ein Rundrohr aus Edelstahl zu berechnen.vielleicht helfen dir diese Angaben weiter,wäre einfach toll wenn du mir da ein paar Tippsa geben könntest. Gruß börni57
Also die Sache ist doch rechnerisch angegangen?!
Oder verstehe ich was falsch?!
Es gibt folgendes Schema:
- Skizze
- Bestimmung der benötigten Kräfte und Momente
-> Biegemoment, Drehmoment, Torsionsmoment - Bestimmung der Spannungen
- Vergleiche zulässige Spannungen mit Auftretenden Spannungen.
- Fertig
Da die Angaben über das Aussehen des Segels recht dürftig sind, ob dies horizontal zum Schattenspenden oder eher vertikal zum davon fahren sind, kann ich nichts weiteres zu sagen.
Oder erwartest du das man es dir hier vorrechnet?
gruß
hallo xedarion,
wäre natürlich schon toll mit dem vorrechnen aber ich möchte das doch selber stemmen da mein Studium schon 30
J. zurückliegt und die Unsicherheit nun mal größer ist als das bißchen Wissen. Zumal ich auch im Bereich Studiengang Feinwerktechnik nicht mehr tätig war.Dies als Vorgeschichte warum ich mich an dieses Forum wende.
Sicher hast du recht mit den Angaben.hier noch ein Nachtrag unter www.sowero.de habe ich eine Trapezform gewählt,die Seitenlängen eingegeben und erhalte eine Zuglast von 165 kg bei WS 9 auf jeden der 4 Pfosten.Mit uns.faktor 1.3 ergibt 215kg. bei einmer Befestigungshöhe von 2.3m ergibt ein Biegemoment von
4945Nm.Ich hoffe daß bis hierher das Richtig war. widerstandsmoment von Rundrohr phi/32*(D°4-d°4)/D max. Biegespannung u.s.w. hier beginnt meine Unsicherheit.übrigens torsions-u.Drehmoment schließ ich aus.Vielleicht kannst du mir weiterhelfen,möchte aber nicht daß du zu viel Zeit investierst.
Danke und Gruß Börni
Hallo,
ja jetzt verstehe ich das Ganze besser.
Hier noch ein Paar fragen:
Das mit der optimalen Rohrgroesse ist es so eine Sache.
Man hat dabei 3 unbekannte Groessen zu ermitteln (Außendurchmesser, Innendurchmesser und Rohrdicke).
Mann kann natürlich durch eine mathematische Gleichung eine Rohrgroesse ermitteln, die am wenigsten Material verbraucht.
Das bringt dir als Anwender aber wohl nicht viel, da nicht nur der Materialpreis ausschlaggebend ist sondern welche Normgroessen du Zur Verfügung hast.
Welche Rohrgroessen stehen den zur Verfügung?
Du musstest irgendwo eine Liste bekommen für Normierte Rohrgroessen und deren Preis.
Außerdem 2145 N x 2,3 m = 4933 Nm, wie kommst du auf einen Biegemoment von 4290 Nm?
Hast du dafür bis Wochenende Zeit? Dann kann ich es für dich berechnen.
Wenn du gut rechnen Kannst, kannst du diese Formeln benutzen:
Biegespannung = Biegemoment / axiales Widerstandsmoment
Ax. Widerstandsmoment für ein Rohr (Kreisring):
http://de.wikipedia.org/wiki/Widerstandsmoment#Beisp…
Dazu musst du die Druckspannung die aus dem Eigengewicht des Standrohrs resultiert auch berücksichtigen.
Dann diese Spannung mit der zulässigen Spannung des Edelstahls vergleichen. (Belastungsfall wechselnd)
Weil das Rohr unterschiedlich belastet wird je nach Windlast
Hallo Ali Salem,
herzlichen Dank für deine Ausführungen.Du hast mit dem Rechenwert 4933Nm recht, wahrscheinlich ein Tippfehler.In meinen weiteren Betrachtungen habe ich nun 5000Nm angenommem.Ein Rundrohr mit den Abm.80*3 erhalte ich ein W ax = 13460 mm³, entspricht einer
Biegespg. von 371 N/mm².Edelstahl hat aber wohl eine
elast. Grenze von 230N/mm² d.h. bleibende Verformungen bis hin zum Riss sind zu erwarten.Wenn ich nun die elast. Grenze sowie mein Biegemoment vorgebe müßte ich auf eine Rohrdim. von ca.88.9*3.6 zurückgreifen.In der oben erwähnten Homepage ist für diese Segelgröße ein Rohr mit 80*3 vorgesehen. Was meinst du theorie oder Praxis? Gruß Börni
Hallo
Sorry, aber mit diesen Angaben kann man fast nichts anfangen.
Grüsse Sebastian