Pomoc s výpočtem tloušťky materiálu

kdyz nebudes vedet kam to dat tak to napis sem, admin to za tebe umisti nebo vytvori novou sekci
Unk005
Příspěvky: 8
Registrován: 23. 6. 2018, 5:19

23. 6. 2018, 7:06

Vážená komunito,

byl by někdo tak hodný a poradil (vypočítal) vhodnou tloušťku platformy pro konstrukci váhy s tenzometrickým senzorem? Jednalo by se o váhu do 500kg s kruhovým podstavcem a platformou. Nákres tenzometru i s montážními otvory je v souboru "Tenzometr 500kg.jpg". Podle výrobce se senzor při maximálním zatížení 500kg prohne cca o 2 milimetry. Distanční sloupky by měly mít větší tloušťku. Podstavec a platforma viz soubor "nahled.png" (červeně je podstavec a platforma, modře jsou distanční sloupky). Materiál bych pálil na páličce, běžná konstrukční ocel.

- Bude například tloušťka 5mm vyhovovat?
- Bylo by vhodnější použít nějaký jiný materiál pro dosažení menší tloušťky / vyšší pevnosti?

Děkuji.
Přílohy
Tenzometr 500kg.jpg
nahled.png
prochaska
Příspěvky: 5111
Registrován: 16. 7. 2006, 12:33
Bydliště: Praha Bohnice + Roudnice nad Labem
Kontaktovat uživatele:

23. 6. 2018, 10:19

Já bych spíš udělal dva rámy z jeklů, spojené tím senzorem. Na horní rám se pak dá jen kryt z tenkého plechu. Mám takhle dělané váhy do 60 kg. Z rovného plechu 5 mm by se to při 500 kg už prohýbalo, což by váhy dělat neměly (síla by na tenzometr nepůsobila přesně kolmo) :-)
Aleš Procháska
Unk005
Příspěvky: 8
Registrován: 23. 6. 2018, 5:19

23. 6. 2018, 11:13

Samozřejmě, že jakékoliv vyztužení by bylo řešením, ale chtěl jsem to udělat bez sváření. Dnešní CAD aplikace prý dokáží spočítat o kolik se prohne materiál při tíhovém zatížení. Třeba by to šlo jednoduše nasimulovat - tyto aplikace ale neznám.
Uživatelský avatar
robokop
Site Admin
Příspěvky: 15294
Registrován: 10. 7. 2006, 12:12
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

24. 6. 2018, 5:57

kdyz nebudes mit zebra/vyztuhy vyjde ti samotny plech nesmirne tlusty
pak budes volit mezi pruhybem a zatizenim senzoru samotnou hmotnosti pltformy
proste je to plech a ten se bude furt prohybat do znacne tloustky, pak to teprv bude bezvyznamne
tenke nizke zebro ho zpevni skoro jako by to cele bylo z plechu o tloustce plechu a vysce zebra v souctu
RoBoKop
Vsechna prava na chyby vyhrazena (E)
Uživatelský avatar
bobik
Příspěvky: 2421
Registrován: 11. 12. 2007, 7:48
Bydliště: Nýrsko

24. 6. 2018, 7:22

Jeden tenzometr je asi málo. Spíše bych použil tři menší do kruhu, pokud by to měla být desková váha. Nebo jeden by stačil, ale jako vetknutý nosník, z jehož koncového ramene by visel kýbl na vážení. Ale to by byla děsně velká nepraktická konstrukce.
Naposledy upravil(a) bobik dne 24. 6. 2018, 8:15, celkem upraveno 1 x.
t256
Příspěvky: 600
Registrován: 19. 1. 2012, 4:49

24. 6. 2018, 7:29

Unk005 píše:Samozřejmě, že jakékoliv vyztužení by bylo řešením, ale chtěl jsem to udělat bez sváření. Dnešní CAD aplikace prý dokáží spočítat o kolik se prohne materiál při tíhovém zatížení. Třeba by to šlo jednoduše nasimulovat - tyto aplikace ale neznám.
Nejake vypocty na pruhyb jsou tady, jak je to ale presne netusim. https://e-konstrukter.cz/technicke-vypo ... bu-nosniku" onclick="window.open(this.href);return false;
r4cv
Příspěvky: 1116
Registrován: 8. 12. 2009, 8:32
Bydliště: Topoľčany

24. 6. 2018, 7:50

myslím, že z princípu to môže byť problém. ak tiaž nebude pôsobiť presne v mieste tenzometru, tak tam vznikne prídavné napätie skrútením tenzometru a bude merať blbosti. iná hmotnosť bude pri telese v strede a iná na kraji.
celé zavesenie plochy treba vyriešiť a potom to zviesť do jedného miesta, alebo použiť 3 tenzometre.
Unk005
Příspěvky: 8
Registrován: 23. 6. 2018, 5:19

24. 6. 2018, 8:15

Odvracíme se od jádra problému. Tyto tenzometry jsou používané tak jak píši. Na jednom obrázku máte malé znázornění jak má působit síla i maximální velikost platformy (400x500mm). Zanedbává se místo působení síly v rámci platformy. Momentálně mám platformu s tloušťkou 5mm, ale jsem schopný ji zatížit tak max. 200kg a přijde mi to v pořádku. Teoretické ověření nějakým výpočtem by mi hodně pomohlo.

To žebrování by mohlo být zajímavé řešení. Kdyby byla platforma z tloušťky 3mm s dvěma výztuhami stejné tloušťky, bylo by to lehčí a možná i pevnější (viz obrázek) ... ale opět bez výpočtu těžko soudit.
Přílohy
nahled_2.png
Naposledy upravil(a) Unk005 dne 24. 6. 2018, 8:31, celkem upraveno 2 x.
prochaska
Příspěvky: 5111
Registrován: 16. 7. 2006, 12:33
Bydliště: Praha Bohnice + Roudnice nad Labem
Kontaktovat uživatele:

24. 6. 2018, 8:24

bobik píše:Jeden tenzometr je asi málo. Spíše bych použil tři menší do kruhu, pokud by to měla být desková váha. Nebo jeden by stačil, ale jako vetknutý nosník, z jehož koncového ramene by vysel kýbl na vážení. Ale to by byla děsně velká nepraktická konstrukce.
Tyhle tenzometry fungují jako paralelogram, že připojovací plochy zůstávají i při zatížení rovnoběžné, takže stačí opravdu jen jeden. V datasheetu tenzometru bývá uvedená maximální velikost plochy váhy, která se dá takhle přidělat napřímo, aniž by to snížilo uvedenou přesnost tenzometru. Vážit se pak dá klidně i na kraji té plochy. Kdyby se použily tři nebo čtyři tenzometry, tak potom ta deska k nim nesmí být přišroubovaná, ale musí stát na hrotech (ložiskách) a údaje tenzometrů se pak budou jednoduše sčítat. Ale na to se dělá zase jiné provedení tenzometrů.
Aleš Procháska
prochaska
Příspěvky: 5111
Registrován: 16. 7. 2006, 12:33
Bydliště: Praha Bohnice + Roudnice nad Labem
Kontaktovat uživatele:

24. 6. 2018, 8:39

Koukám, že už jsi to napsal, než jsem stačil odpovědět :-) Ten průhyb není problém v CADu spočítat, jak si představuješ zatížení? Bodové v nějaké vzdálenosti od středu?
Aleš Procháska
Uživatelský avatar
bobik
Příspěvky: 2421
Registrován: 11. 12. 2007, 7:48
Bydliště: Nýrsko

24. 6. 2018, 8:43

Aha. Sakra to vysel jsem opravil a je tam zase. :D
Unk005
Příspěvky: 8
Registrován: 23. 6. 2018, 5:19

24. 6. 2018, 8:47

prochaska píše:Koukám, že už jsi to napsal, než jsem stačil odpovědět :-) Ten průhyb není problém v CADu spočítat, jak si představuješ zatížení? Bodové v nějaké vzdálenosti od středu?
Průměr platformy i podstavce je 200mm. Tenzometr je napolohovaný tak, aby byl jeho střed shodný se středem platformy (viz. jeden z barevných obrázků) - zde by bylo bodové působení síly směrem dolu. Zajímalo by mě jaká tloušťka platformy by byla dostatečná při zatížení 500kg, tak aby se materiál neohnul moc a po měření se opět vrátil do původního tvaru. Bylo by možné porovnat to i s platformou s tloušťkou 3mm a žebrováním 3mm tak jako na posledním obrázku?

Děkuji.
Uživatelský avatar
bobik
Příspěvky: 2421
Registrován: 11. 12. 2007, 7:48
Bydliště: Nýrsko

24. 6. 2018, 10:27

Tam mi vyšlo u plechu tl.5mm, že při plošným zatížení se plech prohne o 4mm. Napětí se dostane k 800MPa. Takže rozhodně vyžebrovat. Po vyžebrování pokles deformace na 0,7mm a pokles napětí o 200MPa. Výška žeber je 15mm. Výpočet proveden v poslední verzi FreeCAD_0.18.13971_x64_dev_win.
Přílohy
VAHY.FCStd
(933.34 KiB) Staženo 14 x
MKP_Napeti.JPG
MKP_DEF_ZEBRA.JPG
MKP_DEFORMACE.JPG
Unk005
Příspěvky: 8
Registrován: 23. 6. 2018, 5:19

24. 6. 2018, 11:24

Děkuji za výpočty. Žebrování a platforma je z 5mm? Nešlo by použít 4mm?
Uživatelský avatar
bobik
Příspěvky: 2421
Registrován: 11. 12. 2007, 7:48
Bydliště: Nýrsko

24. 6. 2018, 12:07

Určitě ano. Je třeba si s tím trochu pohrát. FreeCAD je zdarma bez nutnosti instalace. Videa o modelování jsou na youtube nebo to načte stp z jiného CADu, jak se dělá FEM (MKP) jsem tady dával návod.
https://forum.strojirenstvi.cz/viewtopi ... 40&t=19798

Co by třeba tu desku více zpevnilo je zakroužit páskovinu 4x15 na průměr 180, navařit na tu desku a od toho válce dělat žebrování dovnitř.
Odpovědět

Zpět na „kdyz nebudes vedet kam“