klemkracht

R stelde deze vraag op 25 mei 2022 om 10:20.

Hallo,

Weet er iemand misschien hoe ik de klem kracht en/of de spankracht van een bankschroef of een spanschroef kan berekenen?

Want ik heb hier naar wat onderzoek gedaan, maar ik kan hier geen duidelijk antwoord op vinden zowel op het internet als in mijn schoolboeken. Op basis van wat ik wel gevonden heb heb ik de gegevens die ik hieronder op geef gebaseerd.

De schroefdraad die wordt gebruikt is Din 103 Tr 24x5 Aisi 316. De lengte van de schroefdraad op de as is 350 mm, deze as is twee keer uitgevoerd: een keer met rechts draad en een keer met links draad. (Er zou eventueel ook standaard M24 schroefdraad toegepast kunnen worden.)

Deze assen zijn met elkaar verbonden doormiddel van een lange moer, op zo’n manier dat deze onderdelen samen een spanschroef vormen. Deze spanschroef verbindt twee uiteinden van een klem, deze klem is een combinatie tussen bankschroef en een balken klem.

Helaas kan ik geen afbeelding toevoegen. Maar ik hoop dat ik zo voldoende informatie heb gegeven, indien dit niet het geval is kan er altijd naar meer gevraagd worden.

Groetjes,
R

Reacties

Theo de Klerk op 25 mei 2022 om 10:42

Ik denk dat er geen verschil is tussen het aandraaien van 2 delen van een bankschroef of van een gewone schroef die iets vastzet. In beide gevallen probeer je een stukje weg af te leggen (een stukje van de draad van de schroef) dat toenemend moeilijker wordt en daardoor een kracht oplevert.

Het principe erachter is dat wat aan de schroef trekt (in de richting van de schroef) de schroef tracht te vervormen. Dat vervormen zal zeer gering zijn en is idealiter onderhevig aan de trek/spanningswet  σ (=F/A) = Eε  waarin ε = ΔL/L (de verandering van de lengte) en E de elasticiteitsmodules (ook wel Y van Young's modulus genoemd).
Het materiaal dat moet vervormen (de schroef) wordt ingedrukt (en verandert in lengte: ε) maar doet dit alleen onder een spanning (σ) die evenredig is met de kracht die je uitoefent (maar wordt verdeeld door het oppervlak waarop die kracht werkt: het oppervlak van de schroefdraad). 

Als bij een bankschroef de twee bekken/klemmen tegen elkaar komen dan kun je via een schroef proberen die klemmen nog strakker tegen elkaar te duwen: in feite duwt het staal van zo'n klem tegen de schroef en probeert die te vervormen. Om de schroefdraad een kleine afstand ΔL te vervormen is een kracht F = E ΔL A/Lo nodig (A=oppervlak van de schroefdraad die door de bek wordt aangeduwd - hoe langer de schroef of meer windingen des te groter A).
(bij de tekening hieronder dien je "moer" dan als schroefbankklem te zien en de constructie is bij een bankschroef zodanig dat 2 "moeren" tegengesteld (naar elkaar toe) bewegen en beide de schroefdraad willen vervormen).


Een werktuig rekenmachine vind je op https://www.werktuigbouw.nl/calculators/e3_6c.htm

R op 25 mei 2022 om 11:23
Hallo,

Bedankt voor het antwoord. Weet iemand misschien of er ook een vergelijkbare rekenmachine is voor trapeziumdraad, want ik kan op die site alleen een vinden met andere soort berekeningen voor trapeziumdraad. En het is erg fijn dat er ook wat formules op de site staan. Maar is er misschien ook ergens een duidelijk uitleg op de site of ergens anders, van wat de letters die de variabele aangeven betekenen? Want die kan ik niet vinden.

Groetjes,

R
Theo de Klerk op 25 mei 2022 om 12:05
Ik ben geen werktuigbouwkundige, maar is dit iets? 
https://amesweb.info/Screws/metric-trapezoidal-thread-calculator.aspx

o
f
https://www.tribology-abc.com/sub24.htm

o
https://www.tribology-abc.com/calculators/default.htm vind je dat
Τ
dus kun je je zoektocht daarvoor naar Mathcad uitbreiden (een handig wiskundig rekenmiddel - ik ben er verder niet bekend mee)
Jan van de Velde op 25 mei 2022 om 22:21

R

Weet er iemand misschien hoe ik de klem kracht en/of de spankracht van een bankschroef of een spanschroef kan berekenen?

 is dit inderdaad zo ingewikkeld materiaaltechnisch bedoeld, of eerder simpeler, als het veranderen van een kracht zoals in elke overbrenging? Wat we de "wet van behoud van arbeid" zouden kunnen noemen?

Bijvoorbeeld:
spoed schroefdraad 2 mm
bankschroefhendel 20 cm
kracht op bankschroefhendel 40 N 
1 rondje voor de hendel is 20 x 2 x π = 125 cm
arbeid van de bankschroefbediende = W = F x s = 40 x 125 = 500 Ncm = 5000 Nmm
dus (klem)kracht schroef = W/s = F x s/s =5000 Nmm / 2 mm = 2500 N 

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft elf appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)