rgbs hat geschrieben:
jpsonics hat geschrieben:
Auf Biegung wäre aus meiner Sicht nur in zwei Fällen richtig.
Fall #1:
Es gäbe nur einen Steg. Die Kreuzachse wäre der "Fixpunkt" und auf der Seite des einzelnen Steges wirkt eine Kraft 90° zum "Hebelarm" Kreuzachsenmitte-Krafteinwirkungspunkt.
X-(↑)---↓
Fall #2:
Quasi der gleiche Aufbau. Mit beiden Stegen. Ich wirke aber mit der Kraft beidseitig, ABER in gleicher Richtung ein.
↓---(↑)-X-(↑)---↓
Hier wirken aber (durch die Stege) übertragbare Drehmomente. Während auf der einen Seite die Kraft nach unten wirkt, wird sie durch die Stege und den Ring in gleichlaufender Drehrichtung auf den zweiten Steg nach oben übertragen.
↑---(↓)-O-(↑)---↓
und damit aus meiner Sicht --> Torsion.
Nun ja, Du hast nur vergessen (oder man hat vergessen es Dir beizubringen), dass Kräfte und damit auch Beanspruchungen Vektoren sind.
![[image]](https://www.1000steine.de/de/gemeinschaft/forum/img/56666-1780325166.jpg)
Es ist auch vollkommen egal, ob es eine Speiche ist, oder es 100 sind.
Gruß
R.G.
[eingefügt:]
Betrachte doch einfach mal die beiden Stege (die "Sollbruchstellen) des Zahnrades.
![[image]](https://www.1000steine.de/de/gemeinschaft/forum/img/56666-1780315758.jpg)
Deren Länge ist nicht Null (wie ich schon in einem vorherigen Beitrag geschrieben habe), weswegen eine Beanspruchung auf Biegung vorliegt.
[Ende eingefügt]
Moin!
Also wenn zwei sich streiten... Dann ist der Zeitpunkt da, an dem der Dritte sich blamieren kann.
Mit viel Amüsemont habe ich die oben und vorausgegangene Behauptungen gelesen, und erkläre hiermit 95% davon als Quark!
Als Maschinenbauer aus dem Bereich Maschinenelemente fühle ich mich berufen, meine Einschätzung abzugeben:
Natürlich handelt es sich bei der Belastung in den kleinen Sollbruchstellen um einen "dreiachsigen Spannungszustand! (*)" Es überlagern sich alle Fälle von Biegung (Druck+Zug), Torsion und Scherung.
Jetzt möge wer eine FEM Software dransetzen, und kann die lokalen Versagenspunkte ermitteln.
![[image]](https://www.1000steine.de/de/gemeinschaft/forum/img/15-1780576584.png)
########
Als Praktiker kann ich aber zu einer Einschätzung kommen und die sagt: hier liegt ganz offensichtlich Scherung als wahrscheinlichstes Schadenseintrittsszenario vor.
Ich sehe zwei Schwachstellen: einmal die bereits ausgemachten Stege (die längeren magentafarbenen Pfeile) oder auch gleich innen an der Nabe die kurzen Pfeile. (Man kann dem 2-D Bild nicht ganz ansehen, wo mehr Material vorliegt; innen sind die Kräfte aber größer, daher erwarte ich dort die Abscherung, denn um eine solche handelt es sich.
Das Bild des Zahnrads oben trifft das Problem schon sehr gut. Nähme man ein Skalpell und schneidet 2x in Richtung der Pfeile das wenige Material durch und wird dann das Zahnrad bestimmungsgemäß einsetzen (außen wirkt ein Moment am großen Zahnkranz, innen das gleiche gegen-gerichtete Moment auf die Kreuzachse), dann wird beim geschnittenen Zahnrad die "Buchse" im Zentrum durchrutschen. An der Trennstelle scheren also die beiden Flächen aufeinander ab. Diese Scherkräfte wirken auch bevor ich ein Skalpell angesetzt habe. Und diese Scherkräfte sind vergleichsweise riesig, denn aussen wie innen gilt: Moment = Kraft x Hebelarm. Innen ist der Hebelarm nur ~4 mm. Entsprechend ist die (Scher-)Kraft riesig und damit maßgeblich für einen Schadenseintritt.
Da die ausgemachte Sollbruchstelle aber extrem kurz ist (Limes gegen Null!), wird die sich nicht großartig biegen (also nicht so wie bei dem Zweispeichenrad oben dargestellt). => Biegung ist hier kein Thema.
Torsion dieser Speichen würde nur bei "unüblichen" Belastungsfällen auftreten (klar gibt es gerade bei Lego immer auch solche Fälle). Aber bei Einsatz als Zahnrad werden die "Sollbruchstellen" nicht tordiert.
Folglich: 3-achsiger Spannungszustand mit maßgeblicher Dominanz von Scherkräften. Q.E.D.
Dr.-Dipl.-Ing. B.
*) mit dem Killer-Wort kriegt man jede Diskussion beendet und der Prof. kann sich aus der Situation reden, ohne sich zu blamieren!
![[image]](http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQvWyzHV3HGXDm-DvL_STFS51wwBapgOzgk7MMPlg21x2Mg6PCgh0HZ)
mehr Bilder gibt's hier:
![[image]](http://www.1000steine.de/1000steine/album/album07/681467624228.sized.jpg)
"blay s....!" - Aber China Klone (puke!) sind noch viel schlimmer...
friccius
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