Quelltext der Seite Dimensionierung von Schraubenverbindungen: Lösung

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=Lösungen=


==Übungsaufgabe 1 (Druckbehälter)==
'''1)''' Für die Verschraubung des Deckels eines Druckbehälters sind Festigkeitsklasse und Anzahl der im Entwurf festgelegten Sechskantschrauben M20 ''überschlägig'' zu ermitteln. Es wird ein Welldichtring (d<sub> a</sub> = 650 mm, d<sub> i</sub> = 610 mm) eingelegt. Der Behälter hat einen Innendurchmesser von d<sub> i</sub> = 600 mm  und steht unter dem konstanten inneren Gasdruck p<sub> e</sub> = 8 bar.

geg. : 

d<sub>a</sub> = 650 mm 

d<sub>i</sub> = 610 mm      

D = 700 mm

p<sub>e</sub> = 8 bar = 80 N/cm<sup>2</sup> 

Sechskantschrauben M 20

d<sub>h</sub>=22 mm
(aus RM TB 8-8)


ges. :

'''Anzahl''' und '''Festigkeitsklasse''' der Schrauben 
  

'''Rechengang:'''

Berechnung des größten zulässigen Schraubenabstand l<sub>a</sub>:

l<sub>a</sub> / d<sub>h</sub> &le; 5

l<sub>a</sub> &asymp; 5 &times; d<sub>h</sub>

l<sub>a</sub> &asymp; 5 &times; 22 mm &asymp; 110 mm

Berechnung der Schraubenanzahl n:

n &asymp; D &times; &pi; / l<sub>a</sub>

n &asymp; 700 mm &times; &pi; / 110 mm &asymp; '''<u>20</u>'''

Berechnung des mittleren Dichtungsdurchmesser d<sub>m</sub>:

d<sub>m</sub> = [(d<sub>a</sub> - d<sub>i</sub>) / 2] + d<sub>i</sub>

d<sub>m</sub> = [(650 mm - 610 mm) / 2] + 610 mm = 630 mm

Berchnung der Druckkraft: 

F = p<sub>e</sub> &times; d<sub>m</sub><sup>2</sup> &times; &pi; / 4

F = 80 N/cm<sup>2</sup> &times; (63 cm)<sup>2</sup> &times; &pi; / 4

F = 249379 N &asymp; 249,4 KN             

Berechnung der Betriebskraft pro Schraube F<sub>B</sub>:

F<sub>B</sub> = F / n = 249,4 / 20 = 12,46 KN

e) In der TB 8-13 ist die nächsthöhere Laststufe zu wählen, weil das ein exzentrischer Kraftangriff ist, es gilt die Spalte "bis 25 kN". Demnach sind die Festigkeitsklassen 4.8 und 5.6 wählbar, '''es ist die gängige Festigkeitsklasse 5.6 zu wählen'''.

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