Hallo zusammen,
ich sitze an einem relativ trivialen Problem, und zwar geht es um die Festigkeitsberechnung für einen Einschaubzapfen, der in einen Druckbehälter geschraubt wird, allerdings bin ich mir nicht ganz sicher, ob meine Annahmen richtig sind.
Ich habe ein Bild angehängt um das Problem zu verdeutlichen. Im Bild ist einer Einschraubzapfen mit Bohrung in die Wand eines Tanks/Druckbehälter eingeschraubt. In der Bohrung befindet sich ein Rohr, welches nach unten geschlossen und mit dem Einschraubzapfen verschweißt ist. Zur Vereinfachung würde ich ersteinmal annehmen, dass Rohr und Zapfen eins sind, woraus sich der Innendurchmesser d_i ergibt. Aufliegen tut der Zapfen auf der Dichtkante mit dem Durchmesser d_k.
Nun zu meiner Vorgehensweise:
Im Tank/Behälter herscht ein gewisser Druck p, durch den bezogen auf d_k die Axial-/Betriebskraft F_A entsteht. Aufgrund der Betriebskraft wird dann die Tankwand (zumindest der Teil bis zum Ende des Zapfens) entlastet und der Zapfen zusätzlich belastet. Meine Vorspannkraft F_V entsteht dann aus dem Teil der Betriebskraft welcher die Wand entlastet und der Klemmkraft (Setzkraft habe ich vernachlässigt).
Nun kommen aber schon ein paar Unsicherheiten:
Kann ich aus den verschiedenen Nachgiebigkeiten direkt das Kraftverhältnis phi_K bestimmen und somit den Teil von F_A, der den Zapfen zusätzlich belastet? Kann ich daraus meine Klemmkraft errechnen? Des Weiteren, ist mein Spannungsquerschnitt der kleinste Querschnitt an meinem Zapfen? Auch habe ich eine Dichtkante, die sich verformen wird, kann ich das Ganze überhaupt so einfach betrachten?
Ich habe das alles entsprechend Roloff/Matek - Schraubenverbindungen berechnet, allerdings komme ich für die statische Sicherheit des Zapfens bezogen auf Rp_0,2 auf einen wesentlich kleineren Wert, als von einem Hersteller angegeben worden ist.
Daraus zieht sich meine Schlussfolgerung, dass ich möglicherweise etwas übersehe.
Danke schonmal für eure Hilfe
Gruß tiree
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