יש מומחי מתכות בקהל?

[A_lex]

דיברתי על מודול האלסטיות - E.

עבור כמעט כל הפלדות הוא 200-210 GPa. מטופלות או לא.

[אביב]

זה אולי נכון אבל זה מעניין רק חלקית במקרה הזה. מה שיותר מעניין הוא מיקום נקודת הכניעה וזה משתנה מאד בין פלדות שונות ובין פלדה מטופלת ללא מטופלת ולכן לא ברור לי מה המידע הזה שימושי לפותח השרשור.

[A_lex]

אם המוט נתון ללחיצה בלבד ולא מגיע לקריסה אז אין משמעות למאמץ הכניעה שלו.

בחישוב זריז (מקווה שלא טעיתי בתקתוק במחשבון) צריך לעבור את השמונים ק"ג בכח לחיצה על מנת להביא מוט כזה לקריסה.

אני חוזר שזה רלוונטי רק אם המוט נתון ללחיצה בלבד. במקרה של כפיפה או פיתול זה כמובן לא המצב.

[אביב]

להבנתי באפליקציה כזו ובפרט ביחס אורך לקוטר כזה הבעיה תמיד תהיה כפיפה.

[Ctzvi]

במחשבון או תוכנה דוגמת סולידוורקס זה אולי נכון, אבל המציאות מעט שונה.

בחישובים קרים, ההנחה היא שהמוט ישר לחלוטין והכיוון שבו מופעל הכוח הוא עם הציר המרכזי של המוט בדיוק.

כרגע עשיתי סימולציה כזו בסוליד על מוט פלדה בקוטר 6 מ"מ ובאורך 400 מ"מ. התוצאה - המוט מתקצר ו-'מתנפח' ובדיוק על זה משפיע מודול האלסטיות של החומר.

במציאות הכוח יופעל בכיוון שהוא לא ישר לחלוטין עם הציר וגם המוט עצמו לא יהיה ישר לחלוטין - מספיק שהוא מותקן במאוזן וכבר תהיה לו שקיעה מסוימת.

 

עריכה -

סתם בשביל הכיף הרצתי את אותה סימולציה על מוט לא ישר - הציר המרכזי שלו מתרחק באמצעו עשירית המילימטר מהציר הישר (זה נותן רדיוס של בערך 200 מטר). כמובן שעכשיו המוט מתכופף.

עריכה אחרונה ב-14 למאי, 2019 על ידי Ctzvi

[none77]

מוט בלחיצה כפוף לקריסה במידה והוא לא מוחזק לכל אורכו. לפי תנאי הקצה והחזוקת באמצע נקבע אורך הקריסה. מה שקורה זה שאפילו שהמוט מועמס באמצע הוא מתחיל להתכופף ואז יש תזוזה, התזוזה הזאת יוצרת מומנט, הערך של המומנט זה התזוזה כפול הכח, בהתאם לאורך הקריסה קטנה התסבולת של המוט.

[innvision]

A_lex, צודק. לטפל בפלדה כדי שתעמוד בקריסה לא יעזור.

 

לדעתי מוט 6 מ״מ באורך 400 מ״מ זה בהחלט משהו שיתכופף אם הוא לא מטופל תרמית. ממה שאני מכיר ״פלדת כסף״ היא אכן כינוי לפלדת כלים מושחזת. לדעתי היא מתאימה גם לחיסום בשמן.

מכל מקום- אם אינך יכול לבצע טיפול תרמי או לקחת מוט עבה יותר אני ממליץ לך למצוא איזה מוט מטופל ולהשתמש בו. דוגמה אחת שעולה לי לראש- קח מוט מבוכנת גז ישנה, כזו שמשתמשים בה בבגאז׳ או במכסה המנוע של רכב (האחרונות ארוכות יותר). אני מניח שאחד מבעלי המוסכים כאן ישמח לתת לך אחת כזו תקולה. הם מוקשחות ואין סיכוי שיתכופפו. אפשרות אחרת היא לקנות מוט הברגה מפלדה.

 

נוסחת אויילר מגדירה כוח קריטי (אפשר כמובן גם לרשום את הנוסחה עם מאמץ לאחר חלוקה בשטח החתך), שבו מוט יקרוס. הגורמים המשפיעים על הקריסה הם, מומנט האינרציה של שטח המוט, אורך המוט, מודול האלסטיות של המוט, צורת הקיבוע (ריתום\קיבוע). חוזק המוט לא רלוונטי במקרה זה (ועליו משפיע הטיפול התרמי).

 

במידה ויש ספק מה הגורם המכריע שעלול להוביל לכשל, ניתן לבדוק את יחס התמירות של המוט ולהשוות אותו למקדם נוסף שמתחשב בחוזק המוט, ואז ניתן להכריע האם תהיה "קריסה לפני כניעה", או "כניעה לפני קריסה". אם צופים כי תהיה כניעה לפני קריסה, טיפול תרמי לחיזוק המוט בא בחשבון.

[Ctzvi]

אני מבין שיצאתי קצת נעל. אני בסך הכל 'מסגר משודרג' ולא ממש בקיא במונחים כמו קריסה,כניעה וכו'. אצלנו אומרים 'המוט התעקם' או 'המוט נשבר'

בסימולציות של סוליד אני משתמש בעיקר לצורך בדיקה של displacement ומציאת נקודות תורפה בתכנון. כשאני צריך חישובים הנדסיים ממש אני פונה למהנדס או קונסטרוקטור.

העיקר שלומדים כאן בפורום דברים מעניינים

[אביב]

לצערי הידע התיאורטי שלי בנושא לא מספיק כדי לענות באותה השפה אבל אני אנסה להסביר בשפה פחות מקצועית. דומני שהתשובות כאן תיאורטיות ביותר ונעדרות הבנה של מה שקורה בפועל. העיסוק בלחיצה בלבד לא רלוונטי, בטח לא לצורך הדוגמה הזו. צורת הריתום והכוח המופעל יגרמו לכך שיופעל מומנט על המוט. כל הדיוט יודע שאם ייקח מוט פלדה רכה ולעומתו מוט במידות זהות בפלדה קשה יהיה הרבה יותר קשה לכופף את המוט מהפלדה הקשה. זו בדיוק הסיבה שבאפליקציות שבהן אין שום צורך להקשות את המוט כנגד שחיקה עדיין מטפלים תרמית. הדוגמה הפשוטה ביותר שאני מצליח להעלות על הדעת היא מוטות של בוכנות גז. במקרה הזה פלדה רכה הייתה מתעקמת, נתקעת ובסוף מביאה לכשל. הבנה פשוטה של הבעיה (דווקא כזו שיש למסגר עם ידע מעשי) מלמדת שכאשר המוט יעבור לאזור האלסטי תתחיל בעיה שבהדרגה תגרום לכשל. מאחר וטיפול תרמי מתאים מעלה את נקודת הכניעה יש בהחלט חשיבות להקשיח את המוט. אולי מהנדסי המכונות ייטיבו להסביר את זה.

 

אם אני טועה אשמח להבהרה.

עריכה אחרונה ב-15 למאי, 2019 על ידי אביב

[Night Driver]

A_lex, צודק. לטפל בפלדה כדי שתעמוד בקריסה לא יעזור.

 

 

 

נוסחת אויילר מגדירה כוח קריטי (אפשר כמובן גם לרשום את הנוסחה עם מאמץ לאחר חלוקה בשטח החתך), שבו מוט יקרוס. הגורמים המשפיעים על הקריסה הם, מומנט האינרציה של שטח המוט, אורך המוט, מודול האלסטיות של המוט, צורת הקיבוע (ריתום\קיבוע). חוזק המוט לא רלוונטי במקרה זה (ועליו משפיע הטיפול התרמי).

 

במידה ויש ספק מה הגורם המכריע שעלול להוביל לכשל, ניתן לבדוק את יחס התמירות של המוט ולהשוות אותו למקדם נוסף שמתחשב בחוזק המוט, ואז ניתן להכריע האם תהיה "קריסה לפני כניעה", או "כניעה לפני קריסה". אם צופים כי תהיה כניעה לפני קריסה, טיפול תרמי לחיזוק המוט בא בחשבון.

 

ההבדל נובע לא משינוי במודול האלסטיות (שאני לא יודע אם משתנה או לא) אלא בחוזק הכניעה.

 

יכול להיות שתגיע לנקודה שבה המוט יתעוות בתחום האלסטי שלו אבל לא תגיע לתחום הפלסטי בגלל שהוא מספיק חזק. דוגמא טובה לזה הם לומים מפלדת מנגן שיקבלו בטן אבל לא יקרסו ולא יגיעו לתחום הפלסטי.

[A_lex]

אביב, שים לב שמזה התחלתי...

 

 

...

מה שכן - הוא צריך לדעת לקבל לחץ חזק של מנוף רגלי, כלומר מפעיל ידרוך על פדל בכוח רב, ועל המוט לעמוד בעומס ללא פיתול או עיוות.

תודה.

לא לגמרי הבנתי, מה העומס שהמוט צריך לעמוד בו?

האם אתה מחפש מוט שיעמוד בקריסה? כלומר לא מדובר על מתיחה או כפיפה או פיתול?

...

קיימות אפליקציות שהכח הפועל בהן נחשב לכח לחיצה טהור. במיוחד כשמשתמשים במפרקים. לכן אשמח אם ירחמיאל יסביר את האפליקציה שאולי ברורה לחלקכם, אבל לי לא.

 

לגבי תחושות, מצד אחד הן חשובות כ-reality check ומצד שני לפעמים הן מטעות.

 

נ.ב.

אני מהנדס מכונות.

 

[Night Driver]

גם בלחיצה טהורה זה דבר תיאורטי לחלוטין כי פשוט אין דבר כזה. מספיק רעד קל, נגיעה במוט או אפילו משקל עצמי במוט לא אנכי ב 100% כדי שהלחיצה לא תהיה טהורה.

[מרק10]

לצערי הידע התיאורטי שלי בנושא לא מספיק כדי לענות באותה השפה אבל אני אנסה להסביר בשפה פחות מקצועית. דומני שהתשובות כאן תיאורטיות ביותר ונעדרות הבנה של מה שקורה בפועל. העיסוק בלחיצה בלבד לא רלוונטי, בטח לא לצורך הדוגמה הזו. צורת הריתום והכוח המופעל יגרמו לכך שיופעל מומנט על המוט. כל הדיוט יודע שאם ייקח מוט פלדה רכה ולעומתו מוט במידות זהות בפלדה קשה יהיה הרבה יותר קשה לכופף את המוט מהפלדה הקשה. זו בדיוק הסיבה שבאפליקציות שבהן אין שום צורך להקשות את המוט כנגד שחיקה עדיין מטפלים תרמית. הדוגמה הפשוטה ביותר שאני מצליח להעלות על הדעת היא מוטות של בוכנות גז. במקרה הזה פלדה רכה הייתה מתעקמת, נתקעת ובסוף מביאה לכשל. הבנה פשוטה של הבעיה (דווקא כזו שיש למסגר עם ידע מעשי) מלמדת שכאשר המוט יעבור לאזור האלסטי (אולי בתחום הפלסטי או מעבר לגבול הפרופורציונליות) תתחיל בעיה שבהדרגה תגרום לכשל. מאחר וטיפול תרמי מתאים מעלה את נקודת הכניעה יש בהחלט חשיבות להקשיח את המוט. אולי מהנדסי המכונות ייטיבו להסביר את זה.

* אל תשכח שברגי ראש מנוע (TTY) וגם ברגי נוספים ברכב נסגרים במומנט סגירה אשר גורם לבורג לעבוד בתחום הפלסטיות מסיבות תיכנוניות ללא שום כשל מוקדם של הברגים.

 

אם אני טועה אשמח להבהרה.

כמה הערות:

 

1. אכן תהליך חיסום והרפייה משפר תכונות מכניות מסויימות של הפלדה ומצד שני פוגע בתכונות מסויימות. לדוגמא: פלדה שעברה טיפול תרמי לקושי גבוה פחות עמידה למכות הלם.

 

2. בפלדות שעברו טיפול תרמי לא ניתן לקבוע חד משמעית את גבול הכניעה התחתון בגלל המעבר המהיר של דגם הבדיקה ממצב אלסטי לפלסטי בזמן בדיקה אלא רק את גבול ההרס לכן בזמן תכנון לוקחים ערך תיאורטי או מוסכם או לפי חישוב.

 

3. באופן מעשי בזמן תכנון (חישובי חוזק) דואגים שהמאמצים הננוצרים בחלק לא יגיעו לתחום הכניעה ובוודאי לא לתחום הההרס אלא ישארו בתחום האלסטי מכאן מגיעה ההתלבטות שלך מכיוון כפי שכבר נכתב מודול האלסטיות בפלדות מטופלות לא משתנה בצורה משמעותית ואכן לא ישפיע על ביצועי החלק בתחום האלסטיות אם החלק עבר טיפול תרמי או לא.

הדבר די דומה לתכנון מעגלים עם טרנזיטורים/דיודות RF כאשר בזמן תכנון דואגים שהם יעבדו בתחום עבודה מסויים.

 

במילים אחרות ההשפעה של חיסום והרפיה על פלדות משפיע במידה מועטה על מודול האלסטיות לכן מסיבות פרקטיות נוהגים בזמן תכנון לעבוד עם ערך מקובל כפי שכתב אלכס.

[ירחמיאל]

חברים,

שוב, אני מאד מעריך את ההשתדלות שלכם. מודה אבל שהתחלתם בשלב די מוקדם לדבר יפנית ברוורס בניב של יידיש.

שוב אציין שהתכונה הכי דומה שאני חושב עליה ושתתאים לתאור של מה המוט אמור לעשות במכונה היא דוגמת המוט שמפעיל בלם תוף אחורי באופנועים של פעם.

אחלה יום!

[מרק10]

פלדה פחמן פשוטה SAE1017 או פלדה משובחת יותר אשר מגיע כבר מטופלת לקושי של 32HRC הנקראת SAE 4140 יתאימו למטרה שלך.