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Eine Schraube mit einem Durchmesser von 10 mm wird auf Zug belastet. Wie groß ist die belastete Fläche?

http://www2.fht-esslingen.de/fachbereiche/mb/Grafiken/Grafiken_Labore/Allgemeines/Zugversuch.gif



A = &pi; &middot; d² /4<br>
A = &pi; &middot; (10 mm)² /4<br>
A = 78,5 mm²


Drei Belastungsfälle werden unterschieden:

#'''Elastische Verformung''': Der Werkstoff verformt sich (Verlängerung) während einer Belastung, geht danach aber wieder in seine Ausgangsposition zurück.
#'''Plastische Verformung''': Bauteil bleibt dauerhaft verformt, ist aber nicht zerstört.
#'''Reißen / Bruch'''

 
Zugversuch

An einer hydraulischen Zerreißmaschiene kann ein Probestab auf Zug belastet werden. Bei einem Durchmesser von 10 mm wird eine Zerreißkraft von 25.000 N ermittelt. Dieses entspricht näherungsweise einer Masse von 2.500 kg (Umrechnung: 1 kg = 10 N, genauer: 1 kg = 9,81 N).

Welche Last trägt hierbei ein Quadratmillimeter?

Last pro mm = 2.500 kg &divide; 78,5 mm² bzw.      25.000 N &divide; 78,5 mm²


Zugbelastung = ca. 31,85 kg/mm²         bzw.  312,45 N/mm² &divide; 78,5 mm²


[[Streckgrenze]] (R<sub>e</sub>): Grenze zwischen elastischer und plastischer Verformung

[[Zugfestigkeit]] (R<sub>m</sub>): Max. Belastung vor Reißen


Als Grenzwert für den Techniker gilt stets die [[Streckgrenze]]!



In welchem Verhältnis stehen [[Zugfestigkeit]] und [[Streckgrenze]] bei [[Stahl]]?


<table border = 2 cellpadding = 5>
<tr><td>Stahlsorte</td><td>S 235JR</td><td>X2 Cr Ni 12</td><td>S 185</td></tr>
<tr><td>Streckgrenze (R<sub>e</sub>) in N/mm²</td><td>235</td><td>260</td><td>185</td></tr>
<tr><td>Zugfestigkeit (R<sub>m</sub>) in N/mm²</td><td>340...470</td><td>450...600</td><td>290...510</td></tr>
<tr><td>Mittelwert in N/mm²</td><td>405</td><td>525</td><td>400</td></tr>
<tr><td>R<sub>m</sub>/R<sub>e</sub></td><td>1,72</td><td>2,02</td><td>2,16</td></tr>
</table>


Die [[Streckgrenze]] beträgt also nur ca. die halbe [[Zugfestigkeit]]!


Übung:

Eine Schraube mit 30 mm Durchmesser wird auf Zug belastet. Wie groß ist die belastete Fläche?<br> <br> Lösung:  <br> [[Zugversuch: Lösung]]



 
26.04.2004 <br>
Frithjof Dewald <br>
MET U 4

--[[Benutzer:Frithjof Dewald|Frithjof Dewald]] 09:49, 4. Mai 2004 (CEST)