120mm IPE-palkin kestävyys

Overdrive.fi on harrasteautoiluun keskittyvä verkkosivusto, joka tarjoaa sisältöä harrastajien ja rakentajien tarpeisiin. Epäasiallinen ja loukkaava sisältö, joka rikkoo sivuston käyttöehtoja, poistetaan. Näin eivät myöskään poliittinen keskustelu ja aiheet sinne kuulu. Harrastus on yhteinen poliittisesta kannasta riippumatta. Overdriven yleiset käyttöehdot löytyvät täältä, ja on hyvä muistaa, että jokainen keskustelija on rikos- ja vahingonkorvausoikeudellisessa vastuussa omien viestiensä sisällöstä.

Ketju osiossa 'Työkalut, koneet ja tarvikkeet', aloittaja Heko, 15.9.2009.

  1. Heko

    Heko 1st gear

    Niin, elikkä hankin tuommoisen AWD:n 200/400kg sähkötaljan. Ajattelin ensin virittää sen autokatoksen kattoon (n.5m) mutta koska kauko-ohjauksen johto on 1.5m ja muutenkin ehkä alemmas asentaminen voisi olla fiksumpaa, niin mietin rullilla olevan a-päätyisen nostotelineen tekoa.

    Taljan mukana tuli kiinnikeraudat johon just sopisi 50mm halkaisijan putki. Ongelmana on se että teline varastoituisi autokatokseen, eli sen pitäisi olla seinien levyinen (3.5m) ainakin varastoituna, päädyistähän voi tehdä "uivat" niin että ne saisi auton sivujen tasalle nostojen ajaksi eli jänneväli olisi silloin n.<2m. Minkähän seinämävahvuinen rautaputki kestäisi 400kg pistekuorman 2m jännevälillä, ja miten järeä sen pitäisi olla kestääkseen saman 3.5 metrisenä? Tietenkin eri halkaisijaista/mallistakin/vahvuista profiilia käytän jos tarve sen vaatii. Koko leveyden kestävä palkki voisi olla käytännöllisin jolloin telineellä voisi siirtää sivusuunnassakin jos taljan kiinnityksestä tekisi rullaavan.
     
  2. Heko

    Heko 1st gear

    Eikö joukossamme liiku yhtään insinööriä jolla olisi lujuuslaskelmat hallussa??? :eek:
     
  3. juko7

    juko7 Double Gearhead

    äkikseltään

    jos ymmärsin oikein, niin tarkastellaan tilannetta jossa putki päistään tuettu ja keskeltä kuormitetaan, jänneväli 2 / 3.5 m .

    jos oletetaan putken olevan Fe52:ta lujuusarvoiltaan, ja jätetään leikkausjännitys huomiotta (taivutusmomentti määräävä) niin silloin jännitys=M/W, jossa M=taivutusmomentti keskellä palkkia ja W=taivutusvastus, jonka saa luetteloista tai laskemalla esim likikaavalla 0,785r^3 jossa r=pyöreän poikkileikkauksen säde ja kun putki kyseessä vähennetään ulkohalkaisijalla lasketusta arvosta sisähalkaisijalla laskettu.

    Ensin 2m jänneväli, kokeillaan umpitangolla D=50 mm jolloin W=12266 mm^3 ja iteroidaan voimaa, esim 600 kg keskellä tuottaa keskelle taivutusmomentin 300 kg x 9,81 m/s^2 x 1000 mm=2943000 Nmm josta jännitykseksi 239 N/mm^2, varmuus myötöön noin 1.5

    vastaavasti 3,5 m jännevälillä päästään noin 340 kg keskellä.

    taipumaa en tarkastellut ja se voi olla aika suuri, kannattaisi käyttää esim jotain epäsymmetristä neliöpalkkia niin luultavasti kevyemmällä putkella pääsisi pienempiin taipumiin

    myös kokeilin putkessa olevan reiän vaikutusta mutta aika nopsaan reikää kasvatettaessa mennään alle 400 kg kokonaiskuormavaatimuksen, esim sisäreikä 35 mm jännevälillä 2 m alkaa jo mennä jännitys yli 240

    disclaimer:jos tästä löytyy virhe sen saa korjata ilman että taas tulee :argue:
     
  4. Wäiski

    Wäiski Gearhead

    Entäs täräytät sinne I-palkin ja siihen tommosen kelkan?

    [​IMG]
     
  5. Heko

    Heko 1st gear

    Joo, oikein olit ymmärtänyt jännevälit. Ja jos ymmärsin oikein laskusi, niin niiden perusteella 50mm halkaisijainen putki käy aikalailla heikoksi.

    I-palkkia mietin itsekkin ennemmin ennenkuin näin nuo pakkauksen mukana tulleet kiinnikeraudat. Pitää varmaankin puuhastella itse uudet kiinikkeet I-palkkia varten ja rakennella liukuoven rullista toimiva rullasto niihin. Osaisiko juko7 laskea tarvittavaa korkeutta I-palkille?
     
  6. juulos

    juulos 3rd gear

    Juuri pähkäilen saman ongelman kanssa. Parimetrinen IPE-palkki hankittavana ja siihen juuri tuollainen siirtovaunu. Palkin kestävyyden saanet suoraan niiden toimittajalta (esim. Starckjohann). Itse ostinkin jo tuollaisen 500kg siirtovaunun. Alta 70 eur IKH:sta Vantaalta. Parempi olisi ketjusiirtovaunu jolla kuorman siirtely käy helposti. IKH:sta ei löytynyt ketjulla varustettua vaan tyydyin perusmalliin. Tuossa on leveyden säätö joten käy eri leveyksisille palkeille.

    Tietoja vaikka alta.
    http://www.carlstahl.fi/pdf/pilkottu/pa ... vaunut.pdf
     
  7. juko7

    juko7 Double Gearhead

    laskuja

    Valmistajat ilmoittavat poikkileikkaussuureet joiden avulla voidaan valita kuhunkin tarkoitukseen sopiva palkki, valinta riippuu siitä millainen on suurin esiintyvä kuormitustila ja onko samaan aikaan vaikuttavia eri suuntaisia kuormituksia.

    Pikaisella rahi-tarkastelulla noin 100 mm korkeat kuumavalssatut I-profiilit pitäisi riittää alkuperäisen kysyjän tapauksessa.

    Kannattaa tehdä koekuormitus esim. 50 % ylikuormalla (tai mitä nyt haluaakaan pitää kriteerinä) siten että paino juuri ja juuri nousee irti maasta. Eikä sitten nosta tätä enempää käytössäkään! EDIT koekuormituksessa ei saa syntyä pysyviä muodonmuutoksia ja jouston pitää olla lineaarinen ja palautuva kuormaa lisättäessä ja vähennettäessä, voi mittailla vaikka toista palkkia referenssinä pitäen, mittakellolla, teodoliitilla yms.

    Pyöristä mainittakoon että kannattaa tehdä murtumatuet akseleiden yhteyteen, eli hitsattu palikka tai muu sopiva ratkaisu siten että jos laakeri tai akseli pettää niin taakka putoaa vain pari milliä eikä koko kelkka pääse putoamaan.

    Lisättäköön vielä että jos I-profiilia haluaa vahvistaa niin se tehdään tehokkaimmin lisäämällä vaakasuuntaisiin laippoihin materiaalia, ei siis pystyuumaan kuten joskus esitetään.
     
  8. crawler

    crawler 1st gear

    Koska kyse on yksittäisestä palkista eikä isommasta sarjasta, niin teräksen kilohinta ei muodostu kovin suureksi kustannukseksi tässä tapauksessa. Varsinkin kun palkin mitat on vielä kovin pieniä.

    Suosittelen siis ottamaan reilun varmuuskertoimen mukaan, koska kyseessä on nostolaite, joka voi aiheuttaa hengenvaaraa.

    Koneturvallisuusdirektiivihän koskee meitä kaikkia, jotka jotain rakennamme. Ei pelkästään yrityksiä jotka liimaavat CE-tarroja laitteiden kylkiin.

    Yllä mainittu satanen IPE kyllä jo täyttää varmuuskerrointa, nopealla laskulla 400kg kuormalla, 3.5m jännevälillä sen taipuma olisi sentin luokkaa, 120 ipe ei taipuisi kuin 5mm tuolla kuormalla.

    satasen ipen jännitystaso olisi noilla kuormilla n. 100Mpa ja 120 Ipen 64Mpa, jos sattuisi osumaan vain S235 satanen ipe käsiin niin jännityksen taso olisi rajamailla. Metri painoissa kun tulee eroa vain n. 2kg/metri niin kilohintaan se isompikaan ei kaadu.
     
  9. Jza

    Jza Double Gearhead

    ^ No eipä se IPE näytä hirveen hintaista olevan, että tuskin tossa kohdassa kannattaa tosiaan rajoille laskea.... Vaikka tekis kakssatasesta ja materiaalina 355, niin puhutaan kuitenkin noin satasen kangesta. Ja sit voi nostaakin jo koko auton :D
     
  10. juko7

    juko7 Double Gearhead

    muistutus

    eikä pidä unohtaa tarkistaa siitä autokatoksen katosta johon tämä oli suunniteltu kiinnitettävän, niin onko sen mitoituksessa otettu huomioon että siitä tullaan roikottamaan esim full size jenkkiä .. :odroll:

    EDIT ei kun tämähän oli jo ajateltu A-pukkiratkaisuna.. :oops:
     
  11. Jza

    Jza Double Gearhead

    Re: muistutus

    No toisaalta, ei tommoisella 200/400kg taljalla ihan kovin isoa autoa nostellakaan :rotfl: Tarttis itekin opetella lukemaan..
     
  12. Heko

    Heko 1st gear

    Moi,

    kiitoksia asiantuntevista vastauksista. Näillä eväin onkin helppo lähteä rautakaupoille IPE-putken ostoon, ja kattoa jos vaikka tuommoisen ketjukelkan löytäisi jostain. Toki rakenteesta voisi jo nyt tehdä ennakoivasti reilusti ylimitoitetun esim. koko auton nostoa kestäväksi, mutta se veisi sitten taas käytettävyyttä pukilta jos siitä tulisi reilusti ylipainoinen normaaliin käyttöönsä nähden. Taidan siis nyt päätyä tuohon 120mm:n ja jos tämä konstruktio osoittautuu toimivaksi, niin rakentaa sitten seuraavasta tukevamman. :wink:
     
  13. Heko

    Heko 1st gear

    Hei, vielä piti tämäkin vanhahko aihe kaivaa ylös kun rautaliikkeen äijä alkoi epäilemään josko 120mm on riittävän tukevaa 3.5m jännevälillä. Kait ymmärsin nuo aiemmat viestit oikein, ja sen 120mm pitäisi kestää 400kg ongelmitta keskelläkin? Tarjota sillä olisi ollut 140mm:kin. Saisiko sillä jo sitten niin tukevan aikaan, että voisi ketjutaljalla nostaa pienempiä autoja?
     
  14. crawler

    crawler 1st gear

    http://www.hellfish.org/~juho/taivutuslaskelma.pdf

    Naputtelin mathcadiin noita lukuarvojasi.

    Tuossa on huomioitu nyt edelleen vain sitä taivutusjännitystä, tarkasti jos otetaan niin alalaippaa pitäisi tutkia yhdistetyn jännityksen kautta mutta oletan laskemattakin että se puristuksesta johtuva rasitus on niin olematon ettei sillä ole mitään merkitystä.

    Myös se että kuormahan on dynaaminen aiheuttaa jotain, mutta varmuuskertoimet jää joka tapauksessa niin suuriksi ettei mitään hätää.

    Siihen palkin ja muun kehikon liitokseen nyt kannattaa hieman katsoa, ettei ihan yhdellä hepillä tai ruuvilla vedä kiinni, tai vaihtoehtoisesti sitoo niin että tulee uuman keskiosilta kiinni jossa ei juuri taivutuskuormaa ole.

    Näissä hommissa on myös syytä muistaa että ei taipuma ole vaarallista. Taipuma on vain määräävä tekijä jos sillä on toiminnallista vaikutusta tai joku viranomaismääräys. Yleensä koneenrakentamisessa taipumalla on toiminnallista vaikutusta että joku asia ei toimi oikein enää X määrän taipumaa jälkeen. Tässä tapauksessa kun pysyt alle 50-60% myötölujuuden niin ei mitään hätää, ei tule pysyviä taipumia ellet todella paljon hyppyytä sitä kuormaa siinä. Vaikka palkkisi olisi sentti tolkullakin taipunut keskeltä, niin se on melko merkityksetöntä. Naapurin äijä saattaa tosin epäillä että palkki hajoaa juuri sillä kohtaa siihen pieneenkin taipumaan jo.

    Laitanpä tähän vielä pari tekstiäni tuolta yhdestä keskeneräisestä projektista, jotka voi avata jokusia termejä hieman.

    http://www.hellfish.org/~juho/koneoppi/teras.php
    http://www.hellfish.org/~juho/koneoppi/taivutus.php
     
  15. juulos

    juulos 3rd gear

    Vaikka taipuma sallituissa rajoissa ei aiheuttaisikaan vaaraa, mutta voi luoda odottamattoman ongelman. Nimittäin jos joutuu kuormaa keskeltä siirtämään "ylämäkeen" niin satojen kilojen kuorma voi olla vaikeaa tai ainakin tekee sen hankalaksi. Eli varmistaa että siirtokelkka motorisoitu tai ketjulla, ehkä lukittaviakin on olemassa. Omalla painolla kuorma pyrkii takaisin kohti alinta pistettä elikkä keskelle. Tämä on tärkeää suunniteltaessa myös nostoa ettei rupeä heti vänkäämään sivulle. Tämänkin puolesta palkki kannattaa "ylimitoittaa".
    Itsellä palkin kiinnityspisteet on noin 20 cm välein kattopalkissa juuri tämän ongelman poistamiseksi kun on tuo kelkan perusmalli.
     
  16. juko7

    juko7 Double Gearhead

    taipuma

    Taipuman kasvaessa kasvaa yleensä myös nurjahduksen tai kiepahduksen riski, eli rakenne menettää kantokykynsä äkillisesti.
     
  17. crawler

    crawler 1st gear

    Yleistäisin tuon enemmänkin että kummatkin on puhtaasti riippuvaisia vaikuttavasti momentista.

    Tässä alkuperäisessä tilanteessa ollaan kiepahduksen suhteen mielestäni ihan oikealla suunnalla (taas kerran ilman laskentaakin). Nosturipalkkeja valittaessa ei teräksen korkeasta lujuudesta ole suoranaista iloa koska sitä ei pysty hyödyntämään kokonaisuudessaan juuri kiepahduksen takia.

    Voin huomenna naputella eurokoodin mukaisen kiepahdustarkastelunkin tänne, voi siitä joskus jollekkin jotain iloa olla.

    Teräsrakenneyhdistys tarjoaa nosturiratapalkkien (tämä tapaus ei ole nosturiratapalkki mutta vaatimuksen suuruusluokka lienee samaa tasoa) valintaan yleisohjeeksi max 25mm taipumaa, tai vaihtoehtoisesti L/600 tai L/700 hieman tilanteesta riippuen. Näihinkin vaatimuksiin päästään melko pyöreästi tuolla IPE 120 palkilla.
     
  18. mhahto

    mhahto 1st gear

  19. Heko

    Heko 1st gear

    No hyvä juttu jos tää 120 on riittävä, sitä nimittäin oli tarjolla ja 140 ois menny tilaukseen. Kiitos vaivannäöstä.
     
  20. Jza

    Jza Double Gearhead

    Mistäs te olette muuten noita mainittuja siirtovaunuja ostelleet? Tarttis väkästellä reilut 5 metriä pitkä nosturi/kuljetin, joka olisi varmaan helpoin tehdä just I-palkilla ja vaunulla. Onhan noita pitkin suomee mitä ihmeellisimmissä erikoisfirmoissa ja hinta sen mukainen, mutta jos jostain rautakaupasta vaikka löytys joku edukas ja kompakti, kun ei sillä kuitenkaan siirrellä yli 500 kilon massoja...
     

Kerro tästä muillekin!