Zugfestigkeit Alurohr

[kurz]

Hallo

Kann man das irgendwie abschätzen/ausrechnen?

Ich habe ein Alurohr mit AD 35mm. Die Wandstärke ist 3mm.

Jetzt bohre ich am Ende eine 8mm Loch und stecke einen Bolzen rein. An Diesem Bolzen wird nun gezogen. Wir viel Zug hält nun so ein Alurohr auf diese Art und Weise ca. aus?

Danke für Einschätzungen.

kurz

[NIDO]

Voraussetzung as an dem Bolzen axial gezogen wird.

(17,5*17,5*π)-(14,5*14,5*π)-(16*3) = mm2 hast du die Annäherung an den kleinsten Querschnitt. Die Druck/Zugbelastung liegt auf der Bohrung. Dennoch auf die Fläche verteilt.

Die Zugfestigkeit hängt stark von der Legierung ab. Du kannst aber bei jeder immer die Zugfestigkeit in N/mm2 im Datenblatt ersehen. Du solltest die Streckgrenze als den begrenzenden Faktor sehen. Das ist der Bereich der nach der elastischen Verformung kommt (Fliessgrenze) und bleibende Gefügeveränderungen nach sich zieht

Das ganze würde ich dan mit 4facher Sicherheit auslegen wie bei Standard-Kranketten.

Gruß,
Udo

PS: EN AW 7075 hat z.B. ca. 550N/mm2 Zugfestgkeit und ca. 450N/mm2 ist die Streckgrenze. Nun die Rechnung:

(17,5*17,5*π)-(14,5*14,5*π)-(16*3) = 253,6 mm2 * 450N/mm2 = 114.117 N / 9,81 = 11.633kg oder 11,6t / 4fache Sicherheit = 2,9t.

Wenn ich alles richtig gerechnet habe sollte es das sein.

Wenn das ganze Meerwasserbeständig sein soll wird es eklatant weniger, da 7075 schon mit zu den stärksten Alulegiereungen zählt. EN AW5083 hat nurnoch 125-180N/mm2 und AW5754 80-140N/mm2

Vergessen: Damit bist du aber noch nicht fertig. Dein Bolzen sollte diese Kraft auch aushalten können. Dazu nimmt man nun die Kraft die maximal möglich ist (2,9t) und ermittelt nun die Scherkraft Tau max die man anlegen muss. Der Bolzen ist ja 8mm also 4*4*π = 50mm2 und 2900kg*9,81m/s = 28450N / 50mm2 = 569N/mm2. Tau max steht für jede Legierung auch in den Datenblättern der Stahlwerke oder für Standardlegierungen im Tabellenbuch Metall. Man kann aber den Faktor 0,8 von Rm (Zugfestigkeit) nehmen. Da dann wieder den Sicherheitsfaktor 4 einbauen. Also wäre das Material entsprechend zu wählen und/oder zu vergüten

[kurz]

Danke Udo!

Es geht um dieses Rohr:

https://www.hornbach.ch/shop/Alumini...1/artikel.html

Leider steht da nicht, welches Material es ist. Ausserdem ist AD nur 33.7mm, aber das wird es nicht ausmachen...

Wie kommt man ans Material ran?

[Federball]

D = 35, U ca. 110. x3 ca. 330qmm. Zugfestigkeit kannste von 220N - 700N/qmm ausgehen = also zwischen 7 und 23to.
Zb. 8mm Bolzen = 50qmm. Scherfestigkeit von ca. 1,6to bis gut 4to
10er Bolzen = 2,5to bis gut 6to
Alles ohne Sicherheit
Grüße, Reinhard

Material klären : z.B Zwick Reißmaschine + aus einem identischen Rohr ein Prüfstück raussägen => Achtung! Diese sind von der Form her genormt. Ergo : geh vom geringsten aus.

....ach ja: ich würde nur ca. 2/3 in die Hooksche Gerade gehen (wollte mal Klugschexxen )

[NIDO]

Hehe zeig mir mal Alu mit Rm 700N/mm2. Hab mal Eisen/Stahlmetallurgie gelernt und nen Verfahrenstechniker drangehangen. Wenn du das Rezept hast, lass uns ne Firma gründen und das Zeug kochen und verkloppen - bin dabei.

Gruß,
Udo

[NIDO]

Zitat von kurz

Danke Udo!

Es geht um dieses Rohr:

https://www.hornbach.ch/shop/Alumini...1/artikel.html

Leider steht da nicht, welches Material es ist. Ausserdem ist AD nur 33.7mm, aber das wird es nicht ausmachen...

Wie kommt man ans Material ran?

Fragen wir mal andersum. Für was soll das denn sein? Dann kann ich dir auch eine Materialempfehlung geben. Baumarktalu ist das billigste vom billigen meist AlMgSi0,5 seltener AlCuMgPb für draussen und der Witterung ausgesetzt nicht brauchbar.

Gruß,
Udo

[kurz]

Zitat von Rinker_270

Fragen wir mal andersum. Für was soll das denn sein? Dann kann ich dir auch eine Materialempfehlung geben. Baumarktalu ist das billigste vom billigen meist AlMgSi0,5 seltener AlCuMgPb für draussen und der Witterung ausgesetzt nicht brauchbar.

Gruß,
Udo

Es ist für Innenanwendung. Soll abstützen und eben v.a. auch auf Zug dienen.

Dann gehen ich bei dem Teil eher mal von einer Zugfestigkeit von 200N/mm2 aus. Oder?

[Solpat]

Hallo Kollegen, so einfach geht das nicht! Schon mal was von Lochlaibung gehört? Lochlaibung ist die zulässige Spannung die bei Belastung in der entsprechenden Bohrung auftreten darf. Das ist nochmal etwas anderes als alleine die Zugfestigkeit von Werkstoffen! Die zulässige Spannung in der Lochlaibung wird nach folgender Formel berechnet:

Sig (l) = F / (d x s x n)

daraus folgt:

Fzul = Sig (l) x d x s x n

Sig (l) = für Aluminium AlMgSi0,5 (typischer Strangpresswerkstoff) liegt bei ca. 80 - 100 N/mm²
d = Lochdurchmesser 8 mm
s = Summe der Wanddicken = 6 mm
n = Anzahl der Löcher (entspricht in diesem Fall) = 1

danach ergibt sich ein theoretisches gemitteltes

Fzul = 90 N/mm² x 8 mm x 6 mm x 1 = 4.320 N

Mit einem entsprechenden Sicherheitsfaktor von 2 oder 3 entsprechend:

Fzul2 = 2.160 N entspricht einer Gewichtskraft von 220 kg

Fzul3 = 1.440 N entspricht einer Gewichtskraft von 147 kg

Andere Werte als die zuvor genannten entsprechen nicht den Regeln der Bauteilauslegung im deutschen Maschinenbau!

MfG

Oliver

[kurz]

Danke Oliver.

Ich könnte dann zB. noch etwas Reserve einbauen, wenn ich beim Loch für den Bolzen das Rohr verstärke.

Ich könnte innen am Rohr zB. nochmals einen Alustreifen anbringen, das wär technisch und optisch wohl machbar.

[NIDO]

Hallo Oliver,

Zitat von Solpat

Hallo Kollegen, so einfach geht das nicht! Schon mal was von Lochlaibung gehört? ...

Ja ganz verschwommen Ich habe geahnt dass ich was ausser acht gelassen habe Dafür stimmt meine Scherkraftberechnung wenigstens.

Gruß,
Udo

[Solpat]

Man kann das Material um das Loch herum verstärken und damit die Lochleibung reduzieren bzw. die zul. Kraft erhöhen, vorausgesetzt die Verstärkung ist dauerhaft mit dem Grundrohr verbunden z. B. durch schweißen. Kleben geht evtl. auch, aber da muss die Klebung dauerhaft halten. Hier würde ich einen Epoxyd-Kleber bevorzugen.

MfG

Oliver

[Arzgebirger]

Zitat von kurz

Ich könnte innen am Rohr zB. nochmals einen Alustreifen anbringen, das wär technisch und optisch wohl machbar.

Ja....Oder durchbohren damit Du die anderen 3mm nutzt...nennt sich Widerlager....

Die Bolzenlänge ist entscheidend...zum Widerlagepunkt des Alurohres..

[kurz]

Zitat von Arzgebirger

Ja....Oder durchbohren damit Du die anderen 3mm nutzt...nennt sich Widerlager....

Die Bolzenlänge ist entscheidend...zum Widerlagepunkt des Alurohres..

Ja, der Bolzen geht eh durch beide Seiten des Rohres, das ist jetzt schon so.

[Solpat]

Hallo Udo,

besser den Fehler aufdecken und korrigieren als ein Bauteilversagen zu riskieren. Ich wollte nur vermeiden, dass jemand auf Basis des Rohrquerschnitts die Zugfestigkeit bestimmt und denkt, super dass hänge ich jetzt an die M8er Schraube.

Ich wollte nur mein 2ct dazugeben, da ich vom Fach bin ...

MfG

Oliver

[Arzgebirger]

Zitat von kurz

Ja, der Bolzen geht eh durch beide Seiten des Rohres, das ist jetzt schon so.

Dann schreib das doch so....den Rest zu dem ich geschrieben habe, hast Du nicht (richtig) verstanden...und die " Gelehrten " auch nicht...

Glück Auf !
Gunar

Das Rohr soll abstützen und auf Zug belastet werden?


Mach ma ne Skizze...