FOK!forum / Wetenschap & Technologie / Treksterkte bouten
spierbalvrijdag 27 april 2018 @ 10:34
Kan iemand mij in Jip en Janneke taal de berekening uitleggen van de treksterkte van bouten.

Alvast bedankt.

Edit: gaat om 8.8 kwaliteit.

[ Bericht 14% gewijzigd door spierbal op 27-04-2018 10:41:47 ]
Hiddendoevrijdag 27 april 2018 @ 10:50
Nee, is onmogelijk.
Misschien is dit nuttig voor jou.


https://nl.wikipedia.org/wiki/Treksterkte_(materiaal)
spierbalvrijdag 27 april 2018 @ 11:45
quote:
0s.gif Op vrijdag 27 april 2018 10:50 schreef Hiddendoe het volgende:
Nee, is onmogelijk.
Misschien is dit nuttig voor jou.


https://nl.wikipedia.org/wiki/Treksterkte_(materiaal)
ja ik bedoel meer de berekening want hoe ik het nu doe klopt het niet.


Stel ik heb een m16x50mm. Is dan de berekening


3,14x16x50= 2512,de Newton per mm2 is 800 dus 2512x800=2009600 Newton.

Dat is dan 2009 kilonewton daar klopt geen zak van dus ik doe iets fout.
bleibleivrijdag 27 april 2018 @ 11:48
waarom zou de lengte van een bout van invloed zijn op de treksterkte. en waarom bereken je die op kilonewton?
bleibleivrijdag 27 april 2018 @ 11:48
Dus ja klopt, geen idee waar je die formule vandaan haalt maar er klopt idd. geen zak van.
spierbalvrijdag 27 april 2018 @ 11:54
quote:
0s.gif Op vrijdag 27 april 2018 11:48 schreef bleiblei het volgende:
Dus ja klopt, geen idee waar je die formule vandaan haalt maar er klopt idd. geen zak van.
dus het is alleen oppervlakte x 800?
dopvrijdag 27 april 2018 @ 12:01
π/4xd^2xrm
0.785x16x16x800
160Kn
dopvrijdag 27 april 2018 @ 12:03
quote:
1s.gif Op vrijdag 27 april 2018 11:54 schreef spierbal het volgende:

[..]

dus het is alleen oppervlakte x 800?
hij zal toch altijd breken op het kleinste vlak.
Dus ja de oppervlakte.
(Afschuifvlak)
spierbalvrijdag 27 april 2018 @ 12:41
quote:
1s.gif Op vrijdag 27 april 2018 12:03 schreef dop het volgende:

[..]

hij zal toch altijd breken op het kleinste vlak.
Dus ja de oppervlakte.
(Afschuifvlak)
oké thnx. Kan jij je berekening uitleggen?

En wil je met die berekening zeggen dat een m16 bij 16 ton aan kilogram kan houden?
dopvrijdag 27 april 2018 @ 13:34
quote:
1s.gif Op vrijdag 27 april 2018 12:41 schreef spierbal het volgende:

[..]

oké thnx. Kan jij je berekening uitleggen?

En wil je met die berekening zeggen dat een m16 bij 16 ton aan kilogram kan houden?
10newton is 1 kilo

Maar er word normaal niet met rm gerekend maar met de rp (0,2% rekgrens)
En je zult ook naar het type belasting moeten kijken.
Daar voor reken je ook nog een correctie.

[ Bericht 2% gewijzigd door dop op 27-04-2018 13:46:15 ]
crystal_methvrijdag 27 april 2018 @ 13:35
http://www.amesweb.info/Screws/Metric_Bolt_Grades_Strength.aspx
spierbalvrijdag 27 april 2018 @ 13:35
quote:
1s.gif Op vrijdag 27 april 2018 13:34 schreef dop het volgende:

[..]

Niet 16 ton
1600kilo
10newton is 1 kilo
ja je hebt gelijkt idd

Edit 160 kn is toch omgerekend 16000 kilo?

[ Bericht 5% gewijzigd door spierbal op 27-04-2018 15:19:41 ]
Vallonzaterdag 28 april 2018 @ 17:31
Wel leuk om hier de weer 's wat dieper over na te denken.

De totale boutsterkte Re bestaat uit treksterkte (1e getal) materiaal Rm in 100N per mm2 en (2e getal) de Rf 1:10 (10%) vervormingssterkte verhouding t.o.v. die treksterkte (Rm) waarbij de bout (permanent) gaat vervormen.
Het resultaat (Newton per mm2) daarvan vermenigvuldig je met de spanningsoppervlakte van de kern At= π/r2 kernstraal wat ca 3/4e van de binnendiameter in kwadraat is.

Uitwerking:
Een 8.8 bout heeft een Rm*Rf = Re eindsterkte van (800*0.8=) 640N/mm2 = 65kg/mm2.

M8 = 8mm buitendiameter heeft ca 6.8mm kern(binnendraad)diameter wat een kernspanningsoppervlakte At geeft van (π/4*d2) 36,3mm2.
Dit vermenigvuldigd met eerdere treksterkte van 640N/mm2 = 23232Newton = ca 2370Kg maximaal (lengterichting bout).

In de praktijk hanteer je imo vervolgens zeg 25% als uiterste veiligheidsnorm waarmee de maagdelijke bout dus loodrecht in lengterichting, statisch belast/bruikbaar is tot zeg uiterlijk 500/600Kg.

Je moet trouwens met tal van factoren rekening houden. Ook de kracht waarmee een bout reeds is aangedraaid, gaat ten koste van de kracht die je er (daarna) nog op kunt loslaten. Ga je er schuin/overdwars aanhangen (diameter halveert feitelijk) zou ik het trekvlak hooguit met in het voorbeeld 125Kg (afnemend gelet hefboomarm) durven te belasten. Ook temperatuur, afstropen schoefdraad(afstand), aanhaalmoment, torsiekrachten en materiaalmoeheid kan een grote rol hebben.

SPOILER
De hardheidsaanduiding 8.8:
8.8: Het eerste getal is (in 1/100e) de treksterkte N/mm² (=Rm). Een 8.8 bout heeft een treksterkte van 8 x 100 = 800 N/mm².
• 8.8 Het tweede getal een 10% (1/10e) is vormvastheidverhouding Rf (van de vloeigrens cq. vervorming) tot de treksterkte, simpel gezegd .8 = 80% vervormingsgrens.

Een 8.8 bout geeft dus Rm=(8x100N) * Rf=0.8 ==> 640N/mm2.
Vermenigvuldig dit met de (kern)oppervlakte van de bout (πr2=π/4*D2 in mm2).
Een M8 (buitendiameter 8mm) heeft een kerndiameter van 6.8mm wat een Kernspanningsoppervlakte geeft van At=d2*π/4=36,3mm2 en dus een treksterkte van 36,3*640N=23232N * 0,1020kg/N = 2370kg.
Leeswaardig is Technische info Würth.
dopzaterdag 28 april 2018 @ 22:04
quote:
0s.gif Op zaterdag 28 april 2018 17:31 schreef Vallon het volgende:
In de praktijk hanteer je imo vervolgens zeg 25% als uiterste veiligheidsnorm waarmee de maagdelijke bout dus loodrecht in lengterichting, statisch belast/bruikbaar is tot zeg uiterlijk 500/600Kg.
dit klopt niet helemaal.
uitgaande van een statische belasting die loodrecht loopt heb je geen veiligheidsnorm nodig.
de veiligheidsnormen zijn er juist voor belastingen anders dan de ideale belasting.

verder is bij de berekening van de binnen diameter afhankelijk van de spoed.
Vallonzondag 29 april 2018 @ 14:16
quote:
0s.gif Op zaterdag 28 april 2018 22:04 schreef dop het volgende:

[..]

dit klopt niet helemaal.
uitgaande van een statische belasting die loodrecht loopt heb je geen veiligheidsnorm nodig.
de veiligheidsnormen zijn er juist voor belastingen anders dan de ideale belasting.

verder is bij de berekening van de binnen diameter afhankelijk van de spoed.
Idd. voor statische (= stabiele) belastingen is die veiligheidsmarge niet strikt nodig.
Ik zie echter nog mijn leraar staan die van de kwartjes was. Beter de helft te sterk dan een 100e op de marge net te weinig.

Inzake "spoed" staat mij ook nog iets bij dat naarmate de diameter groter word (vanaf M16 of M20), je ook moet letten op de invloed die de trekkracht heeft op schroefdraad. De bout breekt dan weliswaar niet maar je schroefdraad kan worden opgestroopt. Constructieleer is iig een vak apart en ben daarom maar wat anders gaan doen.
spierbalzondag 29 april 2018 @ 14:25
quote:
0s.gif Op zaterdag 28 april 2018 17:31 schreef Vallon het volgende:
Wel leuk om hier de weer 's wat dieper over na te denken.

De totale boutsterkte Re bestaat uit treksterkte (1e getal) materiaal Rm in 100N per mm2 en (2e getal) de Rf 1:10 (10%) vervormingssterkte verhouding t.o.v. die treksterkte (Rm) waarbij de bout (permanent) gaat vervormen.
Het resultaat (Newton per mm2) daarvan vermenigvuldig je met de spanningsoppervlakte van de kern At= π/r2 kernstraal wat ca 3/4e van de binnendiameter in kwadraat is.

Uitwerking:
Een 8.8 bout heeft een Rm*Rf = Re eindsterkte van (800*0.8=) 640N/mm2 = 65kg/mm2.

M8 = 8mm buitendiameter heeft ca 6.8mm kern(binnendraad)diameter wat een kernspanningsoppervlakte At geeft van (π/4*d2) 36,3mm2.
Dit vermenigvuldigd met eerdere treksterkte van 640N/mm2 = 23232Newton = ca 2370Kg maximaal (lengterichting bout).

In de praktijk hanteer je imo vervolgens zeg 25% als uiterste veiligheidsnorm waarmee de maagdelijke bout dus loodrecht in lengterichting, statisch belast/bruikbaar is tot zeg uiterlijk 500/600Kg.

Je moet trouwens met tal van factoren rekening houden. Ook de kracht waarmee een bout reeds is aangedraaid, gaat ten koste van de kracht die je er (daarna) nog op kunt loslaten. Ga je er schuin/overdwars aanhangen (diameter halveert feitelijk) zou ik het trekvlak hooguit met in het voorbeeld 125Kg (afnemend gelet hefboomarm) durven te belasten. Ook temperatuur, afstropen schoefdraad(afstand), aanhaalmoment, torsiekrachten en materiaalmoeheid kan een grote rol hebben.

SPOILER
De hardheidsaanduiding 8.8:
8.8: Het eerste getal is (in 1/100e) de treksterkte N/mm² (=Rm). Een 8.8 bout heeft een treksterkte van 8 x 100 = 800 N/mm².
• 8.8 Het tweede getal een 10% (1/10e) is vormvastheidverhouding Rf (van de vloeigrens cq. vervorming) tot de treksterkte, simpel gezegd .8 = 80% vervormingsgrens.

Een 8.8 bout geeft dus Rm=(8x100N) * Rf=0.8 ==> 640N/mm2.
Vermenigvuldig dit met de (kern)oppervlakte van de bout (πr2=π/4*D2 in mm2).
Een M8 (buitendiameter 8mm) heeft een kerndiameter van 6.8mm wat een Kernspanningsoppervlakte geeft van At=d2*π/4=36,3mm2 en dus een treksterkte van 36,3*640N=23232N * 0,1020kg/N = 2370kg.
Leeswaardig is Technische info Würth.
thnx voor de uitgebreide uitleg. Dus met de berekening, zou een met bout, tegen de 40ton kilo kunnen houden?
Vallonzondag 29 april 2018 @ 15:26
quote:
1s.gif Op zondag 29 april 2018 14:25 schreef spierbal het volgende:

[..]

thnx voor de uitgebreide uitleg. Dus met de berekening, zou een met bout, tegen de 40ton kilo kunnen houden?
Je snapt het ws wel maar het spelen met getallen en komma's doet je (en mij soms ook) de das om.
De M8 van sterkte 8.8 kan afgerond ca 2.4T=2400Kg aan gewicht houden.

Treksterkte druk je beter uit in Newton per mm2. Kilogram is het (Aardse) gewicht, Newton de kracht die dat gewicht ondervindt. Waarbij 1 Newton op onze Aarde overeenkomt met 0,10197 Kilogram.

SPOILER
Kern is dat je eerst moet weten hoe sterk een bout is...
Stel (als getalvoorbeeld) de 12.9 sterkteaanduiding (= 12*100 *0.9) kan 1080N/mm2 hebben wat 111Kg/mm2 is.
Een 8.8 heeft dus 8*100N*0.8 = 640N*0.102Kg/N = afgerond 65Kg per mm2.

Daarna gaat de "maat/dikte" van de bout bepalen met hoeveel je dat sterktegetal kan vermenigvuldigen om ruwweg uit te komen hoeveel die bout totaal kan hebben.

Een M8 (=8mm minus schroefdraaddiepte) heeft een binnendiameter van 6.8mm.
De oppervlakte daarvan is ("π.d2/4"= 3.14 * 6.82 / 4 =) 36.3mm2.
Een M10 geeft (π.8.52/4) = 56,7mm2, een M6 (d=5mm) heeft 19.6mm2.

Een M8 (36.3mm2) vermenigvuldig met de 8.8 sterkte (*640N/mm2) kan dus totaal 23232Newton hebben wat (/1000) dus 23.2kN is wat in Kilo's ca 2367.9Kg is en afgerond 2.4T (metrisch) is. Een M10 doet 3.7T en een M6 doet 1.3T.
Leuk link om snel te berekenen: Maximum-Trekkracht

[ Bericht 1% gewijzigd door Vallon op 29-04-2018 15:38:10 ]
Ik2zondag 29 april 2018 @ 15:40
quote:
12s.gif Op zondag 29 april 2018 15:26 schreef Vallon het volgende:

[..]

Je snapt het ws wel maar het spelen met getallen en komma's doet je (en mij soms ook) de das om.
De M8 van sterkte 8.8 kan afgerond ca 2.4T=2400Kg aan gewicht houden.

Treksterkte druk je beter uit in Newton per mm2. Kilogram is het (Aardse) gewicht, Newton de kracht die dat gewicht ondervindt. Waarbij 1 Newton op onze Aarde overeenkomt met 0,10197 Kilogram.

SPOILER
Kern is dat je eerst moet weten hoe sterk een bout is...
Stel (als getalvoorbeeld) de 12.9 sterkteaanduiding (= 12*100 *0.9) kan 1080N/mm2 hebben wat 111Kg/mm2 is.
Een 8.8 heeft dus 8*100N*0.8 = 640N*0.102Kg/N = afgerond 65Kg per mm2.

Daarna gaat de "maat/dikte" van de bout bepalen met hoeveel je dat sterktegetal kan vermenigvuldigen om ruwweg uit te komen hoeveel die bout totaal kan hebben.

Een M8 (=8mm minus schroefdraaddiepte) heeft een binnendiameter van 6.8mm.
De oppervlakte daarvan is ("π.d2/4"= 3.14 * 6.82 / 4 =) 36.3mm2.
Een M10 geeft (π.8.52/4) = 56,7mm2, een M6 (d=5mm) heeft 19.6mm2.

Een M8 (36.3mm2) vermenigvuldig met de 8.8 sterkte (*640N/mm2) kan dus totaal 23232Newton hebben wat (/1000) dus 23.2kN is wat in Kilo's ca 2367.9Kg is en afgerond 2.4T (metrisch) is. Een M10 doet 3.7T en een M6 doet 1.3T.
Leuk link om snel te berekenen: Maximum-Trekkracht
massa toch?
Vallonzondag 29 april 2018 @ 15:53
quote:
6s.gif Op zondag 29 april 2018 15:40 schreef Ik2 het volgende:

[..]

massa toch?
Ojee.... ik voel weer een MSM (MiddelbaarSchoolMomentje) opkomen.... :D :P
We/ik bedoelde hetzelfde maar de leraar deed net of hij mij niet begreep, ben toen maar informatica gaan doen.

Wiki-Newton "Een massa van 1 kg ondervindt op aarde op zeeniveau bij ons een zwaartekracht van ongeveer 9,81 newton".
Massa moet je idd niet verwarren met gewicht dat een maat is voor de aantrekkingskracht op een massa.
spierbalzondag 29 april 2018 @ 17:47
quote:
12s.gif Op zondag 29 april 2018 15:26 schreef Vallon het volgende:

[..]

Je snapt het ws wel maar het spelen met getallen en komma's doet je (en mij soms ook) de das om.
De M8 van sterkte 8.8 kan afgerond ca 2.4T=2400Kg aan gewicht houden.

Treksterkte druk je beter uit in Newton per mm2. Kilogram is het (Aardse) gewicht, Newton de kracht die dat gewicht ondervindt. Waarbij 1 Newton op onze Aarde overeenkomt met 0,10197 Kilogram.

SPOILER
Kern is dat je eerst moet weten hoe sterk een bout is...
Stel (als getalvoorbeeld) de 12.9 sterkteaanduiding (= 12*100 *0.9) kan 1080N/mm2 hebben wat 111Kg/mm2 is.
Een 8.8 heeft dus 8*100N*0.8 = 640N*0.102Kg/N = afgerond 65Kg per mm2.

Daarna gaat de "maat/dikte" van de bout bepalen met hoeveel je dat sterktegetal kan vermenigvuldigen om ruwweg uit te komen hoeveel die bout totaal kan hebben.

Een M8 (=8mm minus schroefdraaddiepte) heeft een binnendiameter van 6.8mm.
De oppervlakte daarvan is ("π.d2/4"= 3.14 * 6.82 / 4 =) 36.3mm2.
Een M10 geeft (π.8.52/4) = 56,7mm2, een M6 (d=5mm) heeft 19.6mm2.

Een M8 (36.3mm2) vermenigvuldig met de 8.8 sterkte (*640N/mm2) kan dus totaal 23232Newton hebben wat (/1000) dus 23.2kN is wat in Kilo's ca 2367.9Kg is en afgerond 2.4T (metrisch) is. Een M10 doet 3.7T en een M6 doet 1.3T.
Leuk link om snel te berekenen: Maximum-Trekkracht
hoe bedoel je precies komma doet je de da's om. Die tool kwam ik ook al tegen naar daar wordt het weer uitgedrukt in mpa. Door al die verschillende waardes wordt het alleen maar onoverzichtelijker (voor mij althans).

Maar uiteindelijk reken je toch terug naar kg aangezien je er gewicht aan hebt hangen waar je het gewicht ik kg er vanaf weet.

Ik moet wel zeggen mede dankzij je verdere uitleg in de spoiler dat ik er wel meer van opsteek bedankt daarvoor.
Vallonmaandag 30 april 2018 @ 17:02
quote:
1s.gif Op zondag 29 april 2018 17:47 schreef spierbal het volgende:

[..]

hoe bedoel je precies komma doet je de da's om. Die tool kwam ik ook al tegen naar daar wordt het weer uitgedrukt in mpa. Door al die verschillende waardes wordt het alleen maar onoverzichtelijker (voor mij althans).

Maar uiteindelijk reken je toch terug naar kg aangezien je er gewicht aan hebt hangen waar je het gewicht ik kg er vanaf weet.

Ik moet wel zeggen mede dankzij je verdere uitleg in de spoiler dat ik er wel meer van opsteek bedankt daarvoor.
Eén MPa is 1.000.000Newton per m2.

Ja het is allemaal verwarrend maar er zit logica bij het S.I. stelsel van Pascal, Newton etc.
Vroegûh was het allemaal nog lastiger want toen had elk gebied z'n eigen meetwaarden en interpretatie daarvan. We hebben daar nog veel naweeën van wanneer wij praten over Kilo's, Atmosferen laat staan Ton'nen gewicht.
Ik hoop dat je deze snapt: Ik heb liever een Kilogram goud gewogen op de maan dan op onze aarde.

Langer retorisch verhaal over druk/pascal in de spoiler
SPOILER
Pascal is de eenheid van druk per oppervlakte eenheid.
De pascal is de druk die een kracht van 1 newton uitoefent op 1 vierkante meter.

MPa, KPa, hPa staan voor (resp. miljoen, duizend of honderd) Pascal'len wat natuurkundig de maat is om de druk (wat treksterkte feitelijk is !!) per oppervlakte eenheid.

Eén (1) Bar is bijvoorbeeld één (1) HectoPascal (1hPa) wat overeenkomt met 1 Bar wanneer we spreken over luchtdruk. 1 hPa = 1 Bar = 1000mBar = 100.000 Pa = 0,1Newton/mm2 = 100.000Newton/m2.
Dat bedoel ik ook met met "goed" schuiven met de komma: 1 m2 = 10.000cm2 = 1000.0000mm2. Een foutje levert zomaar een factor 1000 verschil op.

Bij bouten, sprekend over (onder)druk, moet je dus formeel praten over Pascal's wat onhandig is omdat er geen bouten zijn met dwarsdoorsnedes van van vierkante meters.
Boutmaten worden, Engelse stelsel daargelaten, uitgedrukt in (vierkante) millimeter maten.

NB: Sorry als ik het wat te simpel uitleg maar is ook dat zoonlief het begrijpt.

Puur dus xyzNewton, laat staan Kilogrammen roepen over een bout zegt hoegenaamd niets over kracht of sterkte die een (bout)oppervlakte heeft.
Wanneer je echter abcPascal roept, vertel je over hoeveel abc druk dit per oppervlakte (m)m2 heeft.
Eén MegaPa(scal) = 1 N(newton) per mm2, wat gelijk is aan 1.000.000Newton per m2.

Formeel wordt in ons stelsel niet per mm2 gerekend noch in gewichten. Wij mensen doen dat wel en moeten dus oppervlaktes van m2 omrekenen naar (soms, handiger) maten in mm2 door m2-waarde te vermenigvuldigen met 1000.

Het voordeel van Pascal en Newton is dat je buiten schuiven met de komma geen conversie hoeft te doen om in uitspreekbare getallen te komen.
Wanneer men bij een 8.8M10 (=800*0.8=640) bout spreekt men eigenlijk over een bout met een diameter van 10mm bestand tegen een (druk/)treksterkte van 640MPa (640.0000.000 Pascal per m2) overeenkomend met 640 Newton/mm2.
Die kracht/sterkte vermenigvuldig je vervolgens met de netto (binnendraad) oppervlakte (56,7mm2) om uit te komen wat die bout totaal (36288N ca 3700Kg cq. 3.7Ton) kan hebben.
Om uit te rekenen wat die Kg bij ons op Aarde is, moet je die 36288N waarde t.g.v. de die valversnelling van de Aardse massa heeft op voorwerpen, vermenigvuldigen met 0,102 om op onze 3700Kg's uit te komen.

Voor (ons) dagelijks gebruik maakt het niet zoveel uit maar je moet wel opletten (en dat bedoel ik ) met correct met komma's schuiven. Beetje gevoel voor waarden en afmetingen, is belangrijk om jezelf qua berekening te controleren.

[ Bericht 0% gewijzigd door Vallon op 30-04-2018 19:50:32 (1m2=10.000cm2) ]