Hur starkt är ett plattjärn?

[Forsgren]

Har en fundering jag inte kunna finna svar på hos Google.
Hur stor kraft (röd pil) klarar plattjärnet innan jag får en plastiskt deformation, dvs att det bockas?
Plattjärnet (lila) är 100mm brett och 10mm tjockt, kraften påverkar plattjärnet 150mm upp från översta svetsfogen mellan plattjärn och den rektanulära hålprofilen (grön 100x150).
Plattjärnet är av vanligt S235JR.
Någon sam har svaret eller kan visa mig vart jag kan finna det?

[GFEF]

>Har en fundering jag inte kunna finna svar på hos Google.

Sök på mekanik och hållfasthetslära

[Open]

Om jag ska ta från egna erfarenheter och inte alls räkna på det alls skulle jag säga att det håller strax under 1ton om det är normal rumstemperatur.

[zeus]

Hur mycket kraft vill du att den ska klara?

Om du ger mig det kan jag köra en simulering ikväll eller på lunchen.

[larky]

Enligt handboken blir böjspänningen

S=F*L*6/(b*h²), och följaktligen, med känd spänning S och sökt kraft,

F=b*h²*s/(6*L)

S235JR sträckgräns 210MPa, säkerhet 1.5 ger

F=100*100*140/(6*150)=1555N

kontroll på nerböjningen
12*1555*150^3/(210000*3*100*1000)=1mm

Så det är inte så speciellt hög last om jag nu räknat rätt.

[janaf]

Det ser rätt ut som larky räknat. Men tänk på att det är räknat med kraften (pilen) längst ut på plattjärnet.

Om du kan styra kraften så att den hamnar närmre stora hålprofilen så klarar plattjärnet mer och mer ju närmre du kommer.

[Forsgren]

Tack för alla svar, är lite stressad men 155kg känns väldigt lite? x10 känns mer rimligt..

zeus: jag vill att den klarar ca 5 ton. Och för att nå dit måste den förstärkas med plattjärn på högkant, där det går. Men jag vill få en känsla för vad den skulle klara oförstärkt.

Kraften kommer heller inte enbart hamna där pilen pekar, pilen pekar på centrum av en rund fläns på 140mm som skruvas med fyra M12 i plattjärnet. Så det blir "bättre" än det ser ut, men tänkte man kunde ta det som säkerhetsfaktor..

[janaf]

Dubbelt så tjockt = 4 ggr högre last
Ta bort 1.5ggr faktor så får du när den verkligen böjer sig,
Halva höjden ger dubbla lasten, dvs 4x1.5x2=12ggr högre.

Så det är alltså på gränsen med 20 mm tjockt.

Det spelar stor roll hur nära det verkliga fallet du är, hur stor marginal du behöver.

Om du har en hävarm som är 10 ggr längre, 1.5 meter så klarar den 1/10 av lasten. Om du "känner" på det så tror jag att du håller med om att du lätt skulle böja en 10x100 mm med din kroppsvikt, dvs den håller inte för 150 kg och då inte heller för 1500 kg om den vore en tiondel så lång.

[zeus]

Vid 5 ton är den helt deformerad, 3cm längst ut.
Så det är kört.

Vid 1 ton runt 5mm.

Med ett plattjärn på högkant (50x10) blir böjningen max 1mm.

Har satt kraften på en platta(80x40) med centrum 150mm upp.
Hela plattjärnet gjorde jag 175mm långt uppstickande.

[E85]

Jag kan göra en snabb dubbelkoll i Björken när jag kommer hem också men 150kg för att nå sträckgränsen låter lite skumt. Det viktigaste blir nog att svetsningen görs bra.

[E85]

Hängde inte riktigt med i larkys beräkningar så jag blev tvungen att göra det själv för att uppdatera hjärnan lite...

Bredd, b = 100 [mm]
Höjd, h = 10 [mm]
Längd, L = 150 [mm]
Böjmotstånd, W = bh²/6 = 100*100/6 = 1666.66 [mm^3]
Tröghetsmoment, I = b(h^3)/12 = 8333.33 [mm^4]
Elasticitetsmodul, E = 200 [GPa]
Sträckgräns, Re = 235 [MPa]

Max moment, Mmax = -FL
Max spänning, σ_max = ±Mmax / W
Nedböjning, f = F(L^3)/(3EI)

Beräkna max kraft för att nå sträckgränsen med 1.5ggr säkerhetsfaktor:
|Mmax|/W < Re / 1.5 => F < (Re / 1.5)*W/L => F < 1741 [N]

Nedböjning vid F = 1741 [N]:
f = 1.18 [mm]

Så resultat blev iallafall samma. Vilken tur jag hade.

[Forsgren]

Tack alla för all info, även om jag tycker det låter lite lågt..

Gjorde ett litet test med ett 80x10 plattjärn, lät det sticka ut strax över 60 cm ut över en kant, sedan hängde jag själv på järnet. Det blev då ca: 4 x 75 kg = 300kg på 15 cm. Sviktade en del men återgick till ursprunglig form.

Aja, det blir nog bra. Hade fel angående längden på järnet, det skall vara 100mm inte 150mm som jag skrev tidigare. Och med några väl placerade förstärkningar tror jag det blir bra!

Kan berätta att det är en vedklyv jag bygger.. Överarbetat, mjo kanske. Men det är ju ingen sport om man överdimensionerar allting, å hur skall man då lära sig var gränsen går.

[janaf]

Vedklyv, ja då är det lättare: om det böjer sig så är det inte tjockt nog

Det känns lugnande att veta att det inte är 1.5 ton som hänger över någons huvud....

[Forsgren]

Någon som kan och är intresserad av att räkna lite hållfasthet igen?
Skall fortfarande klyva ved men denna gången lite större saker och på ett lite annorlunda vis. Bifogar en bild på vad jag tänkt bygga, och en "ritning" jag gjort.
Min blir nog lite mindre än den på bilden, den skall öppna ungefär 800mm och kolven pressar med ca 25ton vid 200bar.
Bara ett enkelt överslag för att få lite känsla. Vet inte exakt vart den svagaste punkten är men kanske någonstans där jag satt ut måttet på klon.
Varje "klo" är gjord av två plåtar ca 20 cm isär, för enkelhetens skull kan vi strunta i att det sitter något mellan plåtarna som håller dom samman. Har lite 16mm 355 plåt hemma, om vi räknar med att jag använder den, vad skulle hända då?

[zeus]

Kan rita och testa imorgon.
Men kommer inte bli perfekt då det blir svårt att rita som du tänkt.

Med vilken öppning vill du ha den testad, eller rättare sagt med vilken vinkel på kraften.

Har du dxf eller liknande?