Hallo,

ich bitte um Hilfe.

Es geht um die Belastbarkeit eines Drehpunktes an einem Ausleger, der Ausleger hat auf einer Seite einen Drehpunkt (Damit er nach oben geschwenkt werden kann) mit einem 40mm Bolzen aus ST 35. Nun ist meine Frage mit welcher maximalen Kraft kann der Bolzen belastet werden ohne dass er bricht. Der Ausleger ist 3m lang und hat 50cm vom Drehpunkt die Abstützung der Höhenverstellung.

Gruß Robert

Die Scherkraft des Bolzens wird sich leicht eruieren lassen - aber wie ich lese geht es um Hebelbelastungen (statisch und dynamisch?) - und da fängt die Gaudi an. Was willst du denn mit dem Ausleger machen?

Lg Ugruza

Hallo Ugruza,

das ist ganz einfach erklärt, es ist eine Art Ladekran, besser Ladehilfe an meinem Unimog. Das bedeutet das der Kranausleger 360° Schwenkbar (Handgetrieben) ist um auf den Unimog sowie den Anhänger laden zu können. Es werden mit Hilfe einer elektrischen Seilwinde Bündel mit Meterholz angehoben und auf die Ladefläche geschwenkt. Der Ausleger wird max. 45° nach oben gestellt um an höhe zu gewinnen. Die Belastung kann durch die langsame Winde und den Handbetrieb beim schwenken fast als Statisch bezeichnet werden. Es geht mir darum sicher zu stellen das der Drehpunkt des Auslegers stabil genug ist bzw. ich einen Bolzen aus hochwertigerem Material verwende wenn es zu grenzwertig ist.

Gruß Robert

Hallo Robert,

die Scherkraft eines Bolzens errechnet sich wie folgt:

Die Scherfestigkeit für Stahl entspricht 0,8 x Zugfestigkeit (für St35 also >>> 0,8 x 350N/mm²) = 280N/mm²

Daraus kann man dann die zul. Scherspannung errechnen >>> zul. Scherspannung = Scherfestigkeit / Sicherheitszahl (Da du ja wissen möchtest, wann der Bolzen abschert, wäre die Sicherheitszahl = 0)

Also Scherfestigkeit = zul. Scherspannung = 280N/mm²

Daraus errechnet sich die Scherkraft wie folgt:

Scherkraft = Scherspannung * Querschnittsfläche (die Querschnittsfläche eines 40mm Bolzens ist 1256,63mm²)

Scherkraft = 280N/mm² *1256,63mm² = 351,86KN = 35,86t

Grüße aus der West-Pfalz

Jörg

Hallo Jörg,

zu erst vielen Dank für Deine Antwort.

Du hast es fast gleich gerechnet wie ich, nur hast Du nur mit einem Querschnitt gerechnet 1256,6qmm. Da der Bolzen aber auf beiden Seiten gelagert ist habe ich mit 2500qmm gerechnet. Da ich auch mit Faktor 1,6 für Sicherheit gerechnet habe, kam ich auf 43,7t.

Das hielt ich für zu hoch und wurde unsicher. Nun bin ich gespannt ob wir das wirklich richtig gerechnet haben, mal sehen was andere dazu sagen.

Gruß Robert

Hallo Robert,

ja wenn der Bolzen beidseitig gelagert ist, müsste man die Scherfläche doppelt rechnen, dann passt deine Rechnung.

Grüße Jörg

Meint ihr wenn die Welle beidseitig aufliegt kann man die Fläche verdoppeln??
Das ist mir neu?
Müsste dazu nochmal die Unterlagen rauskramen.

Das mit dem doppelten Querschnitt bin ich mir sicher passt. Eventuell muss für die geringe Dynamik noch etwas abgezogen werden bzw. da es eine Lasthebevorrichtung ist muss eventuell eine höhere Sicherheit genommen werden. Oder ... keine Ahnung, es kommen bestimmt noch Einschätzungen und fundierte Aussagen zu dem Thema.

Danke an alle die mich hier unterstützen.

Gruß Robert

Hallo,
mach bitte eine Skizze von dem Aufbau des Ladekrans. Es ist ein großer Unterschied zwischen Scherbelastung und Biegefestigkeit. Bei einem Hebel von 3m und einem Lagerabstand von 0,5m wirkt schon das 6-fache des zu hebenden Gewicht auf die Lagerstellen.

mfG Herbert

jetzt nochmal eindeutig:
einschnittig oder zweischnittig ?

oder Beanspruchung auf Biegung ?
Wechselnd, schwellend ?

610D hat geschrieben:mach bitte eine Skizze von dem Aufbau des Ladekrans

ja genau

Hallo zusammen,

ganz eindeutig zweischnittig, die Belastung wird nur durch das Anheben und Absenken der Last von ca. 500Kg (geplant max. 1500Kg, da die Winde diese Last heben kann) mit einer Geschwindigkeit von ca. 4m/Minute.
Die zweite Lasteinleitung die anfällt ist das schwenken von Hand, sprich das angehobene Bündel wird von Hand auf die Ladefläche geschwenkt. Auf dem Bild ist das Oberteil zu sehen in dem der Ausleger befestigt wird und das schwenkbar ist. An der Stelle mit dem Dicken Bolzen (60mm) Werden Buchsen mit 60mm außen und 40mm innen eingeschweißt, am Ausleger wird es gleich gemacht, dann kommt der 40mm Bolzen durch. Die Rolle die teilweise zu sehen ist dient zur Umlenkung des Zugseils durch das Schwenklager (Gleitlager) nach unten zur Winde. Die Rolle wird am Ende nicht mehr zu sehen sein, da ich hier noch eine Abstützung (Knoten) einschweiße.

Wenn die Berechnung stimmt, könnte ich an den 3m Ausleger ca. 7t heben, und das bei einer Sicherheit von 1,6. Da stellt sich mir die Frage warum ich nicht einen 50mm Bolzen nehme und den Ausleger verlängere, dann könnte ich die Holzbündel von zuhause aus anheben und könnte mir den Fahrweg zum Wald sparen

Gruß Robert

...um die Scherkraft des Bolzens mache ich mir weniger Sorgen.
Für mich wäre interessant, wie das Teil auf dem Bild mit dem Fahrzeug verbunden ist und wie der "Drehling" aussieht.
Bei mir zumindest war genau das jedes mal die Stelle mit dem "Knackpunkt" wo sich alles verbogen hat. - Logisch auch weil: da ist der Hebelarm am längsten.

Was meinst Du, warum hier so wenige im ganzen Forum bereits ein gescheites Drehwerk für Ihren Ladekran selbst gebaut haben? (nicht mal Kugelblitz)

Grüße aus Sachsen, Jürgen

Ich blicks grad ned .....

Robert 411 hat geschrieben: An der Stelle mit dem Dicken Bolzen (60mm) Werden Buchsen mit 60mm außen und 40mm innen eingeschweißt, am Ausleger wird es gleich gemacht, dann kommt der 40mm Bolzen durch.
Gruß Robert

Das 60er Vollmaterial -waagerecht- kommt also raus aus dem Rohr -senkrecht- und es wird an der Stelle eine "Hülse" in das Rohr eingeschweißt außen 60 und innen dann die 40 für den Sicherungsbolzen oder

Da der Sicherungsbolzen dann auf beiden Seiten der eingeschweißten Hülse herauskommt - doppelter SicherungsbolzenQuerschnitt bei der Berechnung oder halbe Kraft.

Lastfall für die Berechnung eine statische Last (=hängendes Bündel) senkrecht nach unten plus überlagert eine schwellende Komponente ebenfalls senkrecht nach unten wirkend entsprechend der dynamischen Belastung wenn das Bündel gehoben wird. Dazu eine rotatorische Belastung beim schwenken welche man - will man's ganz genau machen- ebenfalls überlagert das wäre dann heben und schwenken gleichzeitig. Erinnert mich an die Klausur Technische Mechanik II . Geht heute im CAD auf Knopfdruck - im Studium rechnest Du Dir den Kuli wund

3607 hat geschrieben:...um die Scherkraft des Bolzens mache ich mir weniger Sorgen.

ich auch nicht, auch wenn sie bisher glaub keiner so richtig berechnet hat

ich versuche es mal für statische Lasten ein ST37 hat eine zulässige Scherspannung von 12,6kN/cm²
zulässige Biegespannung / wurzel3

Ein St 35 dann vielleicht 10-11...

die wirksame Scherfläche eines runden Querschnitt ist : 3/4 A
dh je Scherfläche eines 4cm Bolzen: 12,566cm² * 3/4 * 11kN/cm² = 103kN ~ 10,3t

bei 2 Scherflächen dann also 20,6t (charakteristisch)

-> WLL ~ 20,6 / 1,6 = 12,8t