[Muki19]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

wie definiere ich in meinem fall ein "Lastspiel" bei der verschraubung im alu?

ist es so zuverstehn das die verschraubung belastet dann wieder entlastet wird?

wenn da jetzt kein rotierendes rotorblatt wäre, sondern eine kolbenstange mit kolben und der kolben ständig auf/ab gezogen wird, dann habe ich doch eine dynamsche belastung der 4 schrauben zur längsachse der schrauben. da müste jetzt meines verständnis nach eine auf-ab-bewegung ein lastspiel sein. dann müste man ja in dem fall den kolben 100 millionen mal auf-ab bewegung um zusehn wie verschleißfest die verschraubung ist.

wenn da nun aber das rotorblatt konstant mit xxxx rpm dran zieht habe ich ja eine konstante belastung. dann müste ja ein ständiger drehzahlwechsel eine dynamische belastung darstellen. wie stark dürfte dann in meinem fall die schwankende belastung sein?

wenn jetzt ein verschleiß oder versagen der verschraubung durch drehzahl-schwankungen eintretten kann hätte ich ja nur die möglichkeit die verschraubung wegzulassen oder die zugkraft hinter der verschraubung aufzunehmen.

gibt es den nach dem verkleben mit hochfest noch grund zur sorge in meinem fall?
wäre das reinigen der fügefläche+gewinde mit bremsenreiniger auch getan?

[Muki19]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

ich habe mal mit 50rpm mehr und weniger gerechnet.

also 50rpm mehr sind 120N
50 rpm weniger sind 115N

habe ich jetzt in meinem fall eine dynamische wechselbelastung von 120N an der verschraubung?

sind das dann 30N wechselbelastung an einer schraube?

[Muki19]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

achso man muss ja noch den spannungsquerschnitt der M4 mit einbeziehen:

das sind bei einer schraube mit 120N:

120N:8,78mm²=13,66N

mit 4 Schrauben:

120N:35,12mm²=3,41N

diese wechsellastfestigkeit aus deinem link wo die 80N/mm² angegeben sind. ist das jetzt der wert was die verschraubung an wechsellast abhaben kann ohne mit der zeit zuversagen?

[Michael62]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

diese wechsellastfestigkeit aus deinem link wo die 80n/mm² angegeben sind. Ist das jetzt der wert was die verschraubung an wechsellast abhaben kann ohne mit der zeit zuversagen?

vielleicht hilft dir hier abschnitt 4 zu deiner verbindung.

http://www.pro3d.de/paul/privat/mitschrift_mews06.pdf

im teil 4.3.4 ist die zentifugalkraft der blätter zuzüglich der schraubenanzugskraft das fsm welches du dort siehst, die torsionskraft aus der schlagbewegung korrigiert um die hebelverhältnisse blattlänge/schraubenabstand das fsaa und fsau.
das tückische am dynamischen versagen ist, dass der betrag von (fsaa-fsau )/2 + fsm unter dem wert für den dynamischen lastfall bleiben muss um die zulässige zyklenzahl zu erreichen, nicht nur die höhe von fsa absolut.
hört sich zwar erst mal paradox an, scheint aber so zu sein.
Warum das physikalisch so ist, weiss ich auch nicht.

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[Michael62]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

ist es so zuverstehn das die verschraubung belastet dann wieder entlastet wird?

wenn da jetzt kein rotierendes rotorblatt wäre, sondern eine kolbenstange mit kolben und der kolben ständig auf/ab gezogen wird, dann habe ich doch eine dynamsche belastung der 4 schrauben zur längsachse der schrauben. da müste jetzt meines verständnis nach eine auf-ab-bewegung ein lastspiel sein. dann müste man ja in dem fall den kolben 100 millionen mal auf-ab bewegung um zusehn wie verschleißfest die verschraubung ist.

zu deinem pleuel und verschraubungsbeispielen möchte ich nicht näher eingehen, auch nicht zu den lastfällen.
wo du beim pleuel eine zugbelastung siehst ergibt sich mir nicht.
Der expansionsdruck wirkt auf den kolben, somit pleuel positiv aus kolbenrichtung.
Im aufwärtszyklus komprimiert der kolben, somit kraftrichtung positiv aus kolbenrichtung.
es gibt einen einzigen betriebszustand mit negativer last, das ist der bremsbetrieb.

Vielleicht nochmal ganz einfach.

Wenn die Ableitung des Kraftvektors nach der zeit nicht konstant ist oder zumindestens sich gleichförmig in einen endwert nähert ist die dynamische belastung gegeben.
Wenn du hier die physik umdefinieren willst, dann kannst du all die schönen materialformeln nicht mehr nehmen sondern musst alles nach deinen definitionen neu messen und probieren.

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Muki, wenn ich mir die Mühe mache und Dir zur Verständnisbildung Material heraussuche, was ja auch Zeit kostet, wäre es nett, wenn Du es Dir zumindestens ansiehst.
Der Schraubenlastfall, den Du hier nachfragst war in der studentischen Mitschrift mit Skizze unter - ich schau jetzt nicht nochmal- glaube ich 4.3.4 oder so < Schraubverbindung-dynamische Lasten > besprochen.

http://www.pro3d.de/paul/privat/mitschrift_mews06.pdf

Was verstehst Du nicht?

Die Schlagbewegung (und auch Schwankungen der Drehzahl) sind DYNAMISCHE Lasten. Ich glaube das habe ich schon öfter geschrieben?

Die Fliehkraft (und die Gewichtskraft und andere ) sind nahezu statische Lasten, im Flug kommen noch die äusseren variierenden Flugkräfte, g-Lasten, Windböen u.ä. als dynamische Lastfälle hinzu.

[Michael62]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

Was Du scheinbar nicht verstehst ist der Begriff Lastwechselspiel.

Lastwechselspiel sagt nicht, dass die Kraft durch NULL gehen muss, also ein Wechsel zwischen Gesamt Druckbelastung und Gesamtzugbelastung stattfinden muss.

Der Zusammenhang zwischen dem Vorspannungsanteil und dem dynamischen Anteil ist nichttrivial und nichtlinear, deswegen bleibt man einfach unter FGesamt für den FDynamisch Fall so es gewichtsmässig möglich ist und alles ist paletti.
Wenn Du darüber gehen willst, dann musst du die Lastkollektive einzeln analysieren, da sich in allen Schwingungen und Phasen zueinander die Spitze unter FStatisch bleiben muss und die Analyse der Zyklenfestigkeit wird enorm schwierig.
Dauerschwingfestigkeit - Wikipedia

[Muki19]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

und wie muss man die angabe von 80N/mm² wechselfestigkeit jetzt in dem bezug deuten?

wäre es jetzt egal welche statische last an der schraube hängt, es dürfen nur nicht schwankende belastungen (dynamsiche) in höhe von über 80N/mm² dazu kommen?

also man kann zwar z.b. 250N/mm² statischee last dranhängen, aber die last darf dann nicht über 80N/mm² schwanken?
oder nur 10N/mm² statische last und dann ebenfalls nichtmehr wie 80N/mm² schwankend?

[Michael62]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

wenn da nun aber das rotorblatt konstant mit xxxx rpm dran zieht habe ich ja eine konstante belastung. dann müste ja ein ständiger drehzahlwechsel eine dynamische belastung darstellen. wie stark dürfte dann in meinem fall die schwankende belastung sein?

Du vergisst in deiner ßberlegung zwei entscheidende Punkte.
Im statischen Schweben eines Koax hättest Du recht.
Da gibt es keine notwendige Schlagbewegung.

Beim Schweben mit Heckrotor entsteht eine Schlagbewegung schon im Schweben, da die Seitendrift des Schubs des Heckrotors gegengesteuert werden muss.

Diese Schlagbewegung ist nun aber nicht VERTIKAL sondern um PITCHWINKEL variiert in den Kopf eingeleitet, da die Schwenkgelenke um PITCHWINKEL angestellt sind und in den einzelnen Richtungen unterschiedliche Steifigkeiten haben.
Du hast also neben einem zyklischen Auf/Ab-Vektor noch einen rotativen Vor/Rückvektor schon im Schweben.

Diese Vektoren werden nun über dein in EINE Hauptrichtung fixierte Lagerung eingeleitet und auf die Masse der Zelle abgeleitet.
Der Teil der Kräfte welche du nun durch das Dämpfungsteil nicht aufnimmst, wird über die Schraubverbindung übertragen.

Das tückische ist nun, dass zum einen die Kräfte hochfrequent (für mechanische Berechnung) sind im Bereich 20-60 Herz in unseren Rotoren und zum zweiten die Hebelverhältnisse der Kräfte an dem Punkt über den effektiven Wirkpunkt, welcher nahezu am äussersten Ende des Rotorblatts ist, wirken.
Du musst also bei einem 700er und 30mm Verschraubungsabstand für diese Torsion/Schlagbewegung ca. Das 25 fache der Schlagkraft dynamisch im Gewinde fangen.

Die Dämpfung entschärft das nun.

Oder eine komplette Phasenkorrektur wie bei dem original Bell Kopf.

Idealerweise macht man nun die Dämpfung sehr weich und der Kopf läuft sehr ruhig.

Nur hat man jetzt das Problem, dass die Dämpfung ja auch auf die Steuerung und das FBL wirkt und da beisst sich die Katze in den Schwanz und die Auslegung nach Kompromissen beginnt.
[/quote]

gibt es den nach dem verkleben mit hochfest noch grund zur sorge in meinem fall?
wäre das reinigen der fügefläche+gewinde mit bremsenreiniger auch getan?[/QUOTE]

Ich nehme Aceton, andere schwören auf Bremsenreiniger. Ich kann es Dir nicht sagen, das Fett und ßl muss nur zu 100% weg.
Am Besten kann man die Oberfläche noch passivieren zum kleben aber den Aufwand würde ich da nicht treiben,

[Michael62]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

und wie muss man die angabe von 80N/mm² wechselfestigkeit jetzt in dem bezug deuten?

wäre es jetzt egal welche statische last an der schraube hängt, es dürfen nur nicht schwankende belastungen (dynamsiche) in höhe von über 80N/mm² dazu kommen?

also man kann zwar z.b. 250N/mm² statischee last dranhängen, aber die last darf dann nicht über 80N/mm² schwanken?
oder nur 10N/mm² statische last und dann ebenfalls nichtmehr wie 80N/mm² schwankend?

Das steht in dem Wiki drin.

Um da nicht genau rechnen zu müssen muss die SUMME unterhalb der 80 bleiben.

Wenn du 40 statisch und 40 dynamisch hast ist es sicher.
wenn du 60 statisch und 40 dynamisch hast must du in andere Formeln für die Zyklenfestigkeit
Wenn du > 80 dynamisch hast liegst du unabhängig von statisch unterhalb der Zyklenzahl.
Wenn du statisch+dynamisch > fstatischmax hast versagt es immer schon im ersten zyklus an der Lastspitze.

[Michael62]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

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[Muki19]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

also würde die verschraubung nur auf dauer die statische belastung aushalten?
und sobald nur 1N dyamisch dazu kommt fliegt alles auseinander?

also die fliehkraft würde es auf dauer aushalten, aber sobald ein blattschlag dazukommt geht alles kaputt?

auf welche fläche bezieht sich den nun die 80N/mm²?
bezieht sich das auf die fläche die sich bildet wenn man die schraube 2xd einschraubt?

wie rechne ich mir diese fläche aus?

[Michael62]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

und wie muss man die angabe von 80N/mm² wechselfestigkeit jetzt in dem bezug deuten?

wäre es jetzt egal welche statische last an der schraube hängt, es dürfen nur nicht schwankende belastungen (dynamsiche) in höhe von über 80N/mm² dazu kommen?

also man kann zwar z.b. 250N/mm² statischee last dranhängen, aber die last darf dann nicht über 80N/mm² schwanken?
oder nur 10N/mm² statische last und dann ebenfalls nichtmehr wie 80N/mm² schwankend?

http://www.f09.fh-koeln.de/imperia/md/content/personen/bonnet_martin/lehrveranstaltung/vorbesprechungkombipraktikum.pdf

Vielleicht hilft Dir das zum Abschätzen.

[Muki19]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

du hattet vorher was mit 2mm² pro gewinde gang ausgerechnet.
kannst du nochmal kurz dazu erklären wo du die werte dazu herhast?

ich habe 8mm einschraubtiefe, also 8:0,7=11,4Gänge*2mm²=22,8mm²?

dann kann also die schraube 22,8mm²x80N/mm² dynamisch bei mir aufnehmen?

also 1824N rein dynamsch*

muss ich jetzt von 1824N meine 1470N statisch abziehen? also blieben mir noch 354N dynamscihe belastung? (bei einer schraube)

also 354Nx2(gehn wir mal davon aus das die belastung sich immer zwischen 2 schrauben hin und her bewegt). also ca. 700N dynamiche belastung

[Michael62]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

also würde die verschraubung nur auf dauer die statische belastung aushalten?
und sobald nur 1N dyamisch dazu kommt fliegt alles auseinander?

also die fliehkraft würde es auf dauer aushalten, aber sobald ein blattschlag dazukommt geht alles kaputt?

auf welche fläche bezieht sich den nun die 80N/mm²?
bezieht sich das auf die fläche die sich bildet wenn man die schraube 2xd einschraubt?

wie rechne ich mir diese fläche aus?

Metalle sind innen wie Federsysteme aufgebaut.
Bis zu einer gewissen Last sind ALLE externen Einflüsse umkehrbar ohne Materialermüdung.
Oberhalb dessen setzt eine plastische Verformung ein im atomaren Bereich.
Wie gross diese Kraft für das Federsystem ist, kannst du bei dem REINMetall nachsehen, welches im Legierungssystem den noedrigsten Koffizienten hat.
Aluminium hat so ich mich erinnere etwa 50, Eisen etwa 300N qmm vor Beginn der plastischen Verformung.

Da man mit so niedrigen Werten für die meisten Konstruktionen nichts anfangen kann, legiert man Materialien.
Dadurch werden Strukturen geschaffen, in denen die Legierungsfehler das Gleiten der Atome im Gitter soweit verhindern, das die Kraft sich auf mehrere Strukturelemente verteilt.

Der Trick hat aber nun dazu geführt, dass die Makroskopische Plastizität unterbleibt, das Teil also genauso aussieht, aber Mikrorisse im Gitter und der Oberfläche hat.
es hat nicht versagt, ist aber strukturell verändert.

Wenn das nun einmal passiert oder nur in der Richtung weitergeht und unter der Gesamtstreckgrenze bleibt - nullo Problemo.

Wenn nun aber die Belastung etwas nachlässt dann gehen nicht alle Atome an die Ursprungsstelle zurück sondern einige bleiben an anderen Gitterpositionen.
Die nächste Belastungsspitze gleicher Höhe muss somit nun irgendwo ein weiteres Atom verschieben und damit den Haarriss (atomar) erweitern.

Nun sind ganz viele Atome im Spiel also muss uns das nicht so wirklich sorgen, aber je schneller die Wechsellasten sind, desto öfter wird halt das Material weiter geschädigt, auch wenn die Schwingung sehr klein ist.

Nur wenn die Vorspannung plus die Schwankung unterhalb der Gitterspannung von Reinalu ist, bleibt eine Schädigung aus.
insoweit ist dein Beispiel mit dem einem Newton schon Richtig.
Du kannst den Kopf mit Null Pitch auf einem Prüfstand ewig laufen lassen an der Zugkraftgrenze.
Aber selbst bei der Hälfte der Kräfte wird er versagen sobald 1 N Lastvariation hinzu kommt.
Erst wenn die Lasten unter 50N mm2 fallen, dann hält er auch dynamisch "ewig"

Versagen in dem Bereich heisst nun nicht, dass er sofort auseinanderfliegt, sondern dass er durch die Zyklen geschädigt wird und du die kritischen Stellen öfter auf Haarrisse prüfen solltest.
Wie oft, das kann man dann mit den Formeln und der Frequenz der Anregung abschätzen.

Nicht anders wird es bei der Luftfahrt und Gabelstaplern u.ä. gemacht.

[Michael62]

AW: 3-Blattkopf selber fräsen

du hattet vorher was mit 2mm² pro gewinde gang ausgerechnet.
kannst du nochmal kurz dazu erklären wo du die werte dazu herhast?

Wo hatte ich das gemacht?