Wellenberechnung Software

Mahlzeit, ich stehe vor dem Problem, mich als E-Techniker in diverse Maschinenbaugeschichten reinzufummeln. Aktuell: Wellen- und Achsberechnungen nach Änderungen d. resultierenden
Kräfte. Da ja Berechnungen für die Originalkonfiguration vorliegen, ist es relativ einfach die Zahlenwerte in den Formeln auszutauschen und neu zu berechnen. Ich habe mir das jetzt mühsam in ein Excel-Sheet gehämmert, funzt auch! Kennt jemand da eine rel. simple Software die auch von Fachfremden handhabar ist? Im Netz habe ich da diverse, recht komplexe Dinge gefunden. Allerdings sind die Preise so, das eine "trial an error" Auswahl ausscheidet. Ok. es gibt Demos, aber vielleicht auch nützliche Tipps?
Die Anwendungen sind eigtl. recht simpel, Wellenform ist meist ohne irgendwelche Absätze und Verjüngungen, Nachberechnung nur auf Biegung und Torsion. Was noch schön wäre ist Lagerberechnung (Standzeit?) für Wälz- und Gleitlager.
Achso, i.dem Zusammenhang habe ich noch eine Frage: wenn ich eine Welle auf Biegung belaste, ist das ja wohl die Biegespannung (Sigma). Bis zum Bruch hält ja wohl der spezifische Materialwert gegen. Wo finde ich den denn? Über die Streckgrenze? An Literatur habe ich den Dubbel, Flender Taschenbuch und diverse Tafelwerke zu stehen. Nehme also auch gerne Hinweise auf entsprechende Literatur.
Schöne Ostern! Ralle
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RalleH schrieb:

Häufig werden komplexe Berechnungsprogramme mit einem Dongle verkauft. Oft überlässt der Vertrieb des Herstellers einem potentiellen Kunden auch mal einen Dongle für kurze Zeit zu Testzwecken.
Den Fall Seriennummer (Key) mit Verfallsdatum gibt es auch bei einigen Software-Herstellern.
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RalleH wrote:

Genau, Standardformeln geringfügig aufbereiten kann wohl jeder, wer das nicht selber machen will, darf zahlen. ;) Sollte im beruflichen Umfeld aber kein Problem sein, verglichen mit dem Zeit- bzw. Kostenaufwand fürs selber-basteln. Schau dir einfach mal die Demos auf Brauchbarkeit an. Eine kostenlose eierlegende Wollmilchsau ist mir leider noch nicht untergekommen.

Da ist wohl "Roloff/Matek - Maschinenelemente" die Bibel, die Du suchst. Besteht aus zwei Bänden, Hauptwerk + Tabellenbuch. Hat auch ausreichend Handbeispiele zum Nachrechnen bzw. adaptieren enthalten und ist hinreichend einfach gehalten.
HC
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X-No-Archive: Yes
begin quoting, RalleH schrieb:

Wenn nicht gleichzeitig weitere Beanspruchungen auftreten...
(Schwingungen (Resonanzfrequenzen?), thermische Spannungen, Fluchtungsfehler, statische Lasten, Stoßlasten (Nothalt, Kurzschluß)...)
Und die Spannung ist immer sigma, und daß ist i. a. ein Tensor.

"Den" Festigkeitswert gibt es sowieso nicht - das hängt von der Art der Beanspruchung und den anzuwendenen Sicherheiten ab. Du suchst also Wöhlerdiagramme und andere materialspezifische Kennwerte. Und die finden sich in Tabellen nur für Normmaterialien und sonst im dicken Schätzdaumen.
Die Wellen werden zudem wohl geschmiedet und oberflächenbehandelt (z. B. evtl. gehärtet) sein - wie sich das auf die Festigkeit auswirkt, sollte Dir der Hersteller verraten können. Und wenn's um die Wurst, also die Gewährleistung und Haftung geht, dann dokumentiert man dessen Angaben und die eigenen Lastberechnungen nachvollziehbar, damit man was zum Vorzeigen hat - Regreß wegen Gesundheitsschäden kann vertraglich nicht ausgeschlossen werden.

Kein schlechter Tip ist delegieren und outsourcen: Der Fertiger muß ohnehin für die Werkstückqualität geradestehen (die deswegen verbindlich zu vereinbaren ist - je besser, desto teuer). Und der dürfte oft selbst über Berechnungssoftware verfügen: Man vereinbart mit ihm, daß er Angaben über den vorliegend Lastfall bekommt und mit dem Produkt eine diese berücksichtigende Festigkeitsberechnung abliefert. (Klar, umsonst macht der das nicht. Aber eigene Arbeit ist auch nicht kostenlos, und bevor man wegen keine Ahnung selbst Mist baut...)
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Am 04.04.2010 18:44, schrieb Ralf . K u s m i e r z:

die treten ganz gewiss auf, nur werden die in den Berechnungen nicht mehr nachgewiesen. Ist wohl im Sicherheitsfaktor "verqnautscht".

Wöhlerdiagramm, danke, das war das Stichwort! aber, in den Berechnungen steht am Ende der Belastungsberechnung immer Sigma als Zahlenwert für eine gegebene Welle (Materialquerschnitt, Werkstoff). Und Sigma stellt sich als Quotient aus dem Gesamtmoment und dem metallischen Querschnitt. Soweit nachvollziehbar. Ich bin jetzt immer von den zul. Spannungen für den jeweiligen Werkstoff ausgegangen, bei nicht in meinem Tabellenbuch angegebenen Materialien, oder wo kein Mensch mehr weiss, was da eingesetzt wurde (Baujahre vor 1940) habe ich vergleichbare Werkstoffe angenommen, die mir mal ein erfahrener Maschinenbaumeister empfohlen hat, also St50, C45 oder so. Die Differnz zwischen der errechneten Spannung und dem Tafelwert habe ich dem Sicherheitsfaktor zugerechnet. Ohne jetzt noch ein MB-Studium anzufangen, versuche ich das für mich nachvollziehbar aufzubereiten :-)

bei neueren Antrieben ganz gewiss. Da greife ich auch ganz unverschähmt auf die jeweiligen Hersteller zu (so es die denn noch gibt). Allerdings wird´s bei Uraltteilen schwierig, da helfen nur Annahmen.

Das ist mir schon klar, die Grenzfälle werden i.d.R. aber nie erreicht. Es geht lediglich darum, den Nachweis zu führen, das die Sicherheitsfaktoren eingehalten werden. Das muss rechnerisch erfolgen. Deshalb ja meine Frage nach einem trivialen Berechnungsprogramm.

Ist sicherlich für die Serienfertigung, oder bei häufiger Anwendung die Empfehlung schlechthin. Die Frage ist aber immer, lohnt sich das und wird es benötigt. Für den TÜV, bzw. die Prüfunterlagen muss jedenfalls immer ein rechnerischer Nachweis über die realen Mehr-, oder auch Minderbelastungen an sicherheitsrelevanten Bauteilen geführt werden. Es handelt sich ergo um bestehende Anlagen, die in der Auslegung bei Änderungen nachberechnet werden müssen, oder für die keine Daten mehr vorhanden sind. Da rechnen wir von Hand nach, der Sachverständige prüft nach! Mir ist das so sachte aber zu mühselig, deshalb meine Frage nach einer Software. Selbstverständlich kann und soll es auch etwas kosten! Ich will die Sache nur etwas abkürzen und nicht wochenlang verschiedene SW testen, habe schlichtweg nicht die Zeit dafür! Vielleicht hat ja jemand ein, zwei Empfehlungen?
Gruss Ralle
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X-No-Archive: Yes
begin quoting, RalleH schrieb:

Nei-ein. Das ist faa-halsch.
Mal abgesehen davon, daß es im Dubbel steht: Wenn Du so elementare Böcke schießt, dann laß leiber die Finger davon.
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Am 05.04.2010 16:02, schrieb Ralf . K u s m i e r z:

Hm, in der Formel, die ich hier gerade vorliegen habe, ist die Biegespannung (sigma b) der Quotient aus Gesamt-Biegemoment (Mb) und dem Querschnitt der Welle (Wb) sigma b= Mb / Wb
Naja, habe mir aber gestern mein Excelteil aufgehübscht und habe diverse bekannten Berechnungen durchgeleiert. Das stimmt komischerweise alles bis auf die Dezimale.
Was mir noch unklar ist: für eine bekannte Welle C60 ist die Grenzkurve für sigma v zul. beigelegt (Nomogramm). 75N/mm². Soweit so gut, liege an Hand der Momente und resultierenden Kräfte gut darunter (38N/mm² nach Änderung, 36,7 N/mm² vorher) Wo zum Geier bekomme ich beispielsweise aber die Grenzkurve für eine Welle ST60.11 her? Eine Formel hierzu habe ich ja auch vorliegen, da kommt dann tau in´s Spiel (Torsionsspannung). Wo spielen denn dabei eigentlich die Materialeigenschaften rein?

Aha! Vielleicht schreiben wir aber auch aneinander vorbei?
Danke und Gruss aus Berlin Ralle
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RalleH schrieb:

Das ist aber nicht der Querschnitt sondern das Widerstandsmoment. Deswegen hat er so geschrien.

Da hat er aber recht.
Man kann doch keine Bauteile dimensionieren, wenn man nicht über grundlegende Kenntnisse auf den Gebieten - Festigkeitslehre (Biegung, Schub, Torsion, ..., Hauptspannungen), - Schwingungsverhalten von Wellen (Eigenfrequenzen, krit. Drehzahl), - Dauerfestigkeit der Materialien usw. verfügt.
Genau das wollt R.K. sicher zum Ausdruck bringen.
Selbst wenn Du ein fertiges Programm benutzen willst, musst Du über die Grundlagen Bescheid wissen.
Ich komme nicht aus dem Maschinenbau, aber dort wird es auch so sein wie bei uns (BIW): ohne gründliche Sachkenntnisse kannst Du kein Programm fachgerecht bedienen.
Wenn es sich um sicherheitsrelevante Dinge handelt, dann "lass lieber die Finger davon".
Mit Gruß E. Sauer
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Am 06.04.2010 21:01, schrieb Ernst Sauer:

Also, ich glaube der Kern meines Anliegens ist nicht so ganz rüber gekommen: - ich dimensioniere keine Bauteile - es geht lediglich um die Nachberechnung relevanter Anlagenteile nach Änderungen. Also z.B. Änderungen der Gewichts- und Belastungsverhältnisse - und keine Angst, auch ein Sachverständiger rechnet nochmals nach :-)

Ich denke das tu ich!

Na, da sind wir uns ja einig! Ich kenne einige Fachplaner, die auch nur rudimentäre Kentnisse der E-Technik haben, aber lustig mit Instrom doch recht vernünftige Ergebnisse hinbekommen.

Danke für den Hinweis.
Nun noch mal meine Frage: gibt es eine Empfehlung für ein Wellen- und Achsberechnungsprogramm?
Gruss Ralle
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Hi, wenn das so leicht wäre, kannst Du damit reich werden...geh damit zur Bundesbahn, die sollen ja angeblich da ein Achsenproblem haben :-) Ansonsten eben das CAD-Programm Deiner Wahl. AutoCad etwa hat durchaus auch Module zumindestens für eine Überschlagsrechnung, etwa um Standardrohlinge einkaufen zu können. Für genauere Werte muß man aber schon in höhere Weihen eintauchen, da geht dann nix mehr ohne Mathematikzauberei und Werkstoffalchemie.
--
mfg,
gUnther
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