Titel: | Graphische Ermittlung der Anzahl der Niete (und gedrehter Schraubenbolzen) gegen Abscherung und Lochwanddruck. |
Autor: | O. Riwosch |
Fundstelle: | Band 325, Jahrgang 1910, S. 696 |
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Graphische Ermittlung der Anzahl der Niete (und
gedrehter Schraubenbolzen) gegen Abscherung und Lochwanddruck.
Von Ingenieur O. Riwosch,
St. Petersburg.
Graphische Ermittlung der Anzahl der Niete usw.
Bei der Zusammenstellung der Tabelle (Fig. 1)
sind folgende Werte der zulässigen Beanspruchungen des Eisens angenommen:
die Scherspannung K1 – 700 kg/qcm,
der Lochleibungsdruck K2 = 1500 kg/qcm.Für andere Werte von K1 und K2
siehe Tab. 1.
Sind n einschnittige Niete zur
Uebertragung der Kraft P erforderlich, so ist die
Nietzahl gegen Abscherung
n=\frac{P}{\pi\,d^2/4\,.\,K_1}=\frac{P}{N}; (N = π d2/4 K1),
wo d = Durchmesser der Niete
(oder des Bolzens),
N = Tragfähigkeit eines
einschnittigen Nietes ist.
Textabbildung Bd. 325, S. 696
Fig. 1.
Der Ausdruck n = 1/N ∙ P stellt die Gleichung einer
Geraden im rechtwinkligen Koordinatensystem dar. Auf dem Bogen, der mit der
Ueberschrift „einschnittige Vernietung“ versehen ist, sind Teilungen –
Nietdurchmesser – entsprechend den Neigungswinkeln (tg
α = 1/N) aufgetragen
und damit die Richtung der entsprechenden Geraden angegeben. Um die Tabelle nicht
unklar zu machen, sind nur einige Geraden gezogen.
Auf der Abszissenachse ist die Kraft P in t aufgetragen.
Um die Nietzahl bei vorhandener Kraft P und
Nietdurchmesser d zu bestimmen, lege man mit Hilfe
eines durchsichtigen Lineals durch den Pol und die entsprechende Bogenteilung d eine Gerade und entnehme für die Abszisse P die betreffende Ordinate, die unmittelbar die
Nietzahl angibt.
Doppelschnittige Nietung. Bei zweischnittigen Nieten
oder Bolzen ist die Anzahl derselben:
n=\frac{P}{2\,\pi\,d^2/4\,.\,K_1}=\frac{P}{2\,.\,N}.
Zur graphischen Ermittlung der Nietzahl n in diesem
Falle ist in der Tabelle der zweite Bogen mit der Ueberschrift „zweischnittige
Vernietung“ angegeben. Die Bestimmung erfolgt wie im ersten Falle.
Gegen Lochwanddruck. n± die Anzahl der Niete oder Bolzen folgt aus der Gleichung:
n_1=\frac{P}{\delta\,.\,d\,.\,K_2}=\frac{P}{N_1}; (N1 = δ · d · K2)
wo δ = die Blechstärke,
d = der Durchmesser der
Niete oder des Bolzens,
N1 = die Tragfähigkeit eines Nietes gegen
Lochwanddruck ist.
Der Ausdruck n1
= 1/N1
P stellt die Gleichung einer Geraden im rechtwinkligen
Koordinatensystem dar. In der Tabelle (Fig. 1) sind
für verschiedene in der Praxis vorkommende Blechstärken
δ und Durchmesser d die betreffenden
Bogenteilungen angegeben, die die Richtung der entsprechenden Geraden bestimmen.
Die Ordinaten dieser Geraden geben unmittelbar die gesuchte Nietzahl gegen
Lochwanddruck an.
Beispiel 1. Die mit 17280 kg belastete Zugstange, 1,2 cm
stark, soll gestoßen werden. Der Nietdurchmesser beträgt 20 mm, die Stärke der
beiderseitigen Laschen je zu 8 mm. Wieviel Niete sind erforderlich?
Aus der Tabelle. Gegen doppelte Abscherung (Bogen
„zweischnittige Vernietung“). Legt man das Lineal durch den Pol und die
Bogenteilung d = 20 mm eine Gerade, so erhält man für
die Abszisse P = 17,3 t die Ordinate n = 3,9.
Gegen Lochwanddruck. Mittels der Tabelle kann man die
Nietzahl n1 für
die Blechstärke δ = 6 mm ermitteln, in unserem Falle
ist die kleinste Blechstärke δ = 1 2 mm, also ist für die letztere die Nietzahl doppelt so
klein als für die Stärke δ = 6 mm.
Tabelle 1.
ScherspannungK1 in kg
Koeffizient
Lochleibungs-druck K2 in kg
Koeffizient
600
1,17
–
–
650
1,08
1200
1,25
750
1,07
–
–
800
0,875
2000
0,75
850
0,824
–
–
900
0,777
–
–
950
0,737
–
–
Legt man das Lineal durch die Teilung d = 20 mm des
Bogens, dem die Stärke 6 mm = δ entspricht, so findet man für die
Abszisse P = 17,3 t die entsprechende Ordinate n1 = 9,6; für die angegebene Stärke δ = 12 mm ist n1 = 1/2 ∙ 9,6 = 4,8. Es sind also fünf Niete
erforderlich.
Durch Berechnung. Gegen Abscherung
n=\frac{17280}{2,2^2\,.\,3,14/4\,.\,700}=3,9.
Gegen Lochwanddruck
n_1=\frac{17280}{1,2\,.\,2,0\,.\,1500}=4,8.
Es sind fünf Niete erforderlich.
Bemerkung. Um die Nietzahl für andere zulässige
Werte von K1
und K2
(Scherspannung und Lochleibungsdruck) zu ermitteln, sind die betreffenden
Koeffizienten in der Tab. 1 angegeben, mit welchen man die aus der Tabelle bestimmte
Nietzahl n multiplizieren muß.
Für das Beispiel 1 ergibt sich bei K1 = 900 kg/qcm und K2 = 2000 kg/qcm n = 3,9 ∙ 0,777 = 3,03 und n1 = 4,8 ∙ 0,75 = 3,6. Es würden
also vier Niete erforderlich sein.