Vorspannkraft bei M20-Gewindestange messen

Hallo!
Bei div. Fördermaschinen wird eine M20-Gewindestange zum Aufbringen einer Spannkraft für das Zugmittel (Kette, Gurt,...) verwendet. Die Gewindestange ist je nach Gerät als Druckstange oder Zugstange im Einsatz. Die Spannkraft dürfte im Bereich 1-2kN liegen, bzw. das Anzugsmoment bei 100-200 Nm.
Wie kann ich möglichst einfach bei existierenden Geräten die Spannkraft messen?
Gibts irgendwelche Spezial-Messgeräte? Solche sollten jedoch möglichst "baustellentauglich" sein.
Die Messung mittels Drehmomentschlüssel ist mir zu ungenau, da man wgn. unbekannten Reibungsbeiwerten und stufenweiser Einstellung des DM-Schlüssel bestenfalls die Grössenordnung bestimmen kann.
Bei der Zugstange ist das Ende frei, und ich könnte z.B. eine 2. Mutter aufschrauben, bei der Druckstange ist das freilich nicht möglich.
Weiters habe ich mal gehört, dass man die DM-Schlüssel-Methode genauer ausführen kann, wenn man getrennt Anzugs- und Loslösemoment misst, da man hier - angeblich - die Reibungsbeiwerte herausrechnen kann.
Bin für alle Tipps und Anregungen dankbar, HC

Hans-Christian Grosz wrote:
  Quoted Text Here  
Dehnungsmeßstreifen?
Michael Dahms

Hans-Christian Grosz schrieb:
  Quoted Text Here  
Stange ausbauen, zwei kürzere Stücken mit Kraftmessdose in der Mitte einbauen, anziehen, messen fertig. Oder Kraftmessdose quasi als Unterlegscheibe, oder oder oder Beispiele: www.ast.de/ast.htm oder als Überblick: http://www.itsbetter.de/suchmaschine/Kraftmessdosen/Kraftmessdosen.html
Grüße
Jörn

  Quoted Text Here  
Siehe http://www.hbm.de/products/displayproducttable.asp?category=1&subcategory=7&mm=3,18,23

Hans-Christian Grosz schrieb:
  Quoted Text Here  
Du könntest messen, um wieviel die Stange gedehnt wird, und daraus die Spannkraft berechnen.
Tobi

Tobias Meyer wrote:
  Quoted Text Here  
Genau so funktioniert Kraftmessung mit Dehnungsmeßstreifen. Bei Stangen muß man aber unbedingt kalibrieren, denn der Elastizitätsmodul kann deutlich von 210 GPa abweichen.
Michael Dahms

Michael Dahms schrieb:
  Quoted Text Here  
Ich meinte jetzt aber keine aufgeklebten Dehnungsmessstreifen (Wodrauf überhaupt? Bei Gewindestangen müsste man erstmal einen Teil zylindrisch drehen!), sondern, mit einer Messschraube einfach die Länge über beide Enden zu messen.
Tobi

Tobias Meyer wrote:
  Quoted Text Here  
Die Überlegung hatte ich verworfen, als bei einer Abschätzung eine Spannung von 4 N/mm2 und damit am messbaren Bereich von 100-200mm eine Dehnung von 6 Mikrometer auftritt. Da die Enden nicht zugänglich sind, ist das doch eher schwer am Gewinde zu messen...
DMS und Kraftmessdosen scheitern meist am Einbau sowie an der Auswertung. BTW: Gibt es "handliche" Auswertegeräte für Kraftmessdosen, sozusagen Taschenrechner-Grösse? Ich werde mal bei HBM & Co nachfragen.
Bei den Zugstangen habe ich schon überlegt, mit einer 2. Mutter und einer Messdose oder einfacher einer Feder bis zur Entlastung der 1. Mutter zu spannen und so die Kraft abzulesen. Bei Druckstangen scheitert das jedoch im Anwendungsfall an der mangelnden Einbaumöglichkeit. Ich möchte ja an bestehenden Produktionsmaschinen nachmessen können.
Die Variante mit der KMD als Variante einer "Unterlegsscheibe" mit einer kleinen Hilfskonstruktion, so dass beim Einbau lediglich die Mutter um 20-30mm losgeschraubt werden muss, werde ich auch noch verfolgen..
Danke für die Anregungen, HC

Hans-Christian Grosz schrieb:
  Quoted Text Here  
Die im Verhältnis zum Querschnitt sehr kleinen Kräfte machen auch das Messen mit DMS schwierig, da die Werte sehr klein bleiben. Alternativ könnte man auch ein (Teller-)Federpaket unterlegen und dessen Höhe nachmessen. Bei geeigneter Konfiguration(größere Scheibe oben und unten, eingeschraubte Feinmessuhr) und Kalibrierung z.B. mit Massestücken (vorher)könnte dabei schon eine gewisse Genauigkeit rauskommen. Taschenrechergroße Auswertegeräte gibt es schon, wir verwenden in dem Fall allerdings Eigenbauten, daher weiß ich nichts über komerzielle Anbieter.
Jörn

Am Thu, 23 Nov 2006 16:16:48 +0100 schrieb Jörn Jaschinski:
  Quoted Text Here  
Die Schraube ist ewiges Thema und bestens erforscht und es wird noch geforscht! Jeder ernsthafte Anbieter von Verschraubungen bietet auch Messmittel an. Und diese sind ausserordentlich vielfältig. Wenn man darüber schreibt solltem einem auch die Facts in der Industrie geläufig sein.

Hans-Christian Grosz wrote:
  Quoted Text Here  
Hm. Man könnte doch auch die Mutter einen DMS aufkleben.
Oder ein Piezoelement als Unterlegscheibe nehmen.
Michael Dahms

Am Thu, 23 Nov 2006 20:53:45 +0100 schrieb Michael Dahms:
  Quoted Text Here  
Was soll das kosten? Billig geht anders :-)

*Michael Dahms* wrote on Thu, 06-11-23 20:53:
  Quoted Text Here  
Und wenn der zu teuer ist, kann man mit Filzstift einen aufmalen. Der Nutzen wäre derselbe.

Am Thu, 23 Nov 2006 16:02:56 +0100 schrieb Hans-Christian Grosz:
  Quoted Text Here  
Naja, DMS und die darauf meist basierenden Kraftmessdosen, letztere sind ja entsprechend geformte Körper, die DMs gute Verhältnisse bieten, sind eigendlich schon das passende. Angesichts der Situation ist eine geeignete Kraftmessdose eher einsetzbar als ein DMS (geringe Kraft / Querschnitt).
Es sollte möglich sein, eine Dose zu finden, die beiderseits M20 Innengewinde aufweist. Oder man baut sich was passendes selbst, dann vllt. direkt mit Auswertung und Anzeige. Prinzipiell sollte das ohne weiteres gehen.
Zur Auswertung: eigentlich ist das auch nur der soundsovielte Teil eines Wheatstone'schen Kreises. Strenggenommen muss ein Auswertegerät nicht sehr groß sein. Nur entsprechend kalibriert.

Am Thu, 23 Nov 2006 15:35:30 +0100 schrieb Tobias Meyer:
  Quoted Text Here  
Man kann auch zwei Muttern auf die Stange schrauben und die Kraft zwischen den Muttern messen. So ähnlich misst man auch die Spannung von Sägebändern.

Hans-Christian Grosz schrieb:
  Quoted Text Here  
Kannst du die Auslenkung vom Zugmittel unter Spannung messen? Z.B. zwischen 2 (notfalls mit der Schraubzwinge angebrachten) Führungsteilen mit einer Federwaage seitlich ziehen, Auslenkung und Kraft messen. Die Auslenkung vielleicht mit einem Messchieber messen. Ist eventuell ein gute Notbehelf wenn man halbwegs ran kommt.
bye uwe

Moin,
Hans-Christian Grosz schrub:
  Quoted Text Here  
Ist es nötig die Schraubenspannung zu messen, oder würde es reichen, die Kettenspannung zu bestimmen? Für zweiteres fiele mir eine einfache Möglichkeit ein. Abgesehen davon, dass jeder erfahrende Bastler mit dem Daumen sowieso fühlt, ob ein z.B. Keilriemen hinreichend gespannt ist:-).
Diese DMS-Geschichte halte ich für nicht viel nütze, da man in der Praxis wohl kaum die Maschine stilllegen will um den Spanner auszubauen um den DMS neu zu kalibrieren - nur um mal eben die Kettenspannung zu überprüfen.
CU Rollo

Roland Damm wrote:
  Quoted Text Here  
In dem Fall handelt es sich um eine Kette, und diese hat z.B. ein Gesamtgewicht von 320 kg auf 2x40m. :) Da ist nix mehr mit Daumen, auch nicht in der Variante lt. Uwes Vorschlag.
Tatsächlich benötigt wird die Belastung einer Welle, auf die das gespannte Zugmittel mittig angreift und deren Lager beidseitig von Gewindestangen positioniert und gehalten wird. Daher halte ich es am zweckmässigsten, die Kraft bei den Gewindestangen zu messen, zumal die leicht zugänglich sind.
HC

Roland Damm wrote:
  Quoted Text Here  
In dem Fall handelt es sich um eine Kette, und diese hat z.B. ein Gesamtgewicht von 320 kg auf 2x40m. :) Da ist nix mehr mit Daumen, auch nicht in der Variante lt. Uwes Vorschlag.
Tatsächlich benötigt wird die Belastung einer Welle, auf die das gespannte Zugmittel mittig angreift und deren beidseitige Lager von Gewindestangen positioniert und gehalten werden. Daher halte ich es am zweckmässigsten, die Kraft bei den Gewindestangen zu messen, zumal die leicht zugänglich sind.
HC

Hans-Christian Grosz wrote:
  Quoted Text Here  
Wenn man die Belastung einer Welle wissen will, sollte man an der Welle messen.
Michael Dahms