Tässäpä taas visainen tehtävä.
Pallon muotoinen paineastia on valmistettu liittämällä yhteen kaksi puolipalloa. Astian sisähalkaisija on 6m. Liitoksessa käytetään ruuveja M24, joiden kierteen sisähalkaisija on 20,320mm. Astian käyttöpaine on 0,14 MPa ylipainetta ja ruuvien esikiristysvoima 10KN. Laske, montako ruuvia tarvitaan, kun ruuvin sallittu normaalijännitys on 100 MPA.
Oikea vastaus 177kpl.
Tehtävän sanamuoto aiheuttaa taas harmaita hiuksia. Onko esikiristysvoima kaikkien ruuvien vai vain yhden ruuvin? Jotenkin kuvittelisin, että 10kn saavutetaan kaikilla ruuveilla. Eihän yhden M24 ruuvin esikiristys voi mitenkään olla tuollaisia lukemia?
Paineastian ruuvien lukumäärä
lujari
16
628
Vastaukset
- arvelenpa.vain
Varmaan googlettamalla pultin kiristysmomentti tms. pääsee jyvälle siitä, millaisia ovat tavanomaiset esikiristysvoimat.
- Ei_hyvä
Jos arvoisa lujarin opiskelija ensin opiskelisi SI-yksiköt, yksikköjen kerrannaiset ja niiden merkinnän. Nyt yksi viidestä oli sattunut oikein.
- lujari
Ei nyt takerruta pikkuseikkoihin. Perusidea varmastikin käy ilmi.
- Ei_hyvä
lujari kirjoitti:
Ei nyt takerruta pikkuseikkoihin. Perusidea varmastikin käy ilmi.
Minä vain valmennan sinua harjoitustyöraporttien ja opinnäytetyön tekemiseen. Siellä tällainenkin pitää osata.
- lujari
Menisikö tämä näin oikein. (10*1000)/(pii*0,01016^2)-(((0,14*10^6*4*pii*3^2)/2)/x)/(pii*0,01016^2)=100*10^6 josta lopputulos 352, 96781525. Koska ruuvit menevät paineastian läpi, jaetaan tämä lopputulema kahdella. Saadaan 176,483907625. Koska puolikkaita ruuveja ei ole, on lopputulema oltava kokonaisluku. Näin ollen tarvittava ruuvimäärä on 177kpl. Kommentoikaapa, menikö oikein. Tässä oletuksena on ollut, että 10 KN on yhden ruuvin esikiristys.
- bulttipois
Olet näköjään käyttänyt tuossa puolipallon pinta-alaa. Käsittääkseni siinä pitää käyttää suurinta poikkipinta-alaa, eli : pii*3^2
Sillä tulee heti tuo pulttimäärä 177 kpl.
Kun on annettu tuo pultin sallittu vetojännitys, niin se tarkoittaa, että sen pultin molemmissa päissä voi olla sen sallima kuorma, eli 178 pulttia hoitelee myös sen toisen puolen . - bulttipois
bulttipois kirjoitti:
Olet näköjään käyttänyt tuossa puolipallon pinta-alaa. Käsittääkseni siinä pitää käyttää suurinta poikkipinta-alaa, eli : pii*3^2
Sillä tulee heti tuo pulttimäärä 177 kpl.
Kun on annettu tuo pultin sallittu vetojännitys, niin se tarkoittaa, että sen pultin molemmissa päissä voi olla sen sallima kuorma, eli 178 pulttia hoitelee myös sen toisen puolen .Lipsahtanut näköjään 178 tohon. No, täytyyhän siinä liitoksessa varmuuslukukin olla, nyt se on sitten 1,005
- lujari
Tehtävähän monimutkaistuisi, jos kerroittaisiin pultin/ruuvin teräslaatu ja kerrottaisiin, että kuormitus on mallia "tavanomainen". Silloin pitäisi keksiä ruuvin/pultin sallittu jännityskin itse...
- Teoria_ja_käytäntö
Miksi ruuvin esikiristys ei voisi olla tuollainen? Eihän tuo 10 kN vastaa kuin noin 30 MPa jännitystä ruuvissa. Melkoinen esikiristys tarvitaan, että ruuvien välillä olevan laipan tiiveys voidaan varmistaa. Usein ruuvien määrän määrittääkin tiivistysvoima eikä pelkkä paineen aiheuttaman voiman voittaminen.
- Syväpallo
Sukelluspallon valmistaminen on näköjään siis alkanut, kun neuvojakin on ryhdytty kyselemään ;-)
https://www.aamulehti.fi/uutiset/tamperelainen-sukelluspallo-laskeutuu-mariaanien-hautaan-esiintyi-myos-titanicissa-200407563/- Faktoittaja
Tuota palloa ei varmaankaan tehdä puoliskoista, koska sauma aiheuttaa niin pahan epäjatkuvuuden jännityskenttään, ettei pallo kestä.
Muistelen, että aiemmatkin pallot myötivät plastisesti syvyydessä käydessään, eli tulivat pienempinä ylös kuin menivät alas. - pulttibois
Faktoittaja kirjoitti:
Tuota palloa ei varmaankaan tehdä puoliskoista, koska sauma aiheuttaa niin pahan epäjatkuvuuden jännityskenttään, ettei pallo kestä.
Muistelen, että aiemmatkin pallot myötivät plastisesti syvyydessä käydessään, eli tulivat pienempinä ylös kuin menivät alas.Näkyyhän se pulttiliitos jo kuvistakin.
"Valumenetelmä kehiteltiin työn ohessa Hatanpäällä Lokomon valimossa. Yksi salaisuus oli muotin pyörittäminen, jolloin pallon puoliskoista tuli erityisen laadukkaita ja kestäviä."
- 500KPLvähintään
Tarvittava voima on paine kertaa poikkipinta-ala, kun tiiviyden vaatimusta ei huomioida, muuten vieläkin enmmän. 0,14 MPa * Pii * (3 m)^2 = 3 958 407 N
Tarvittavan voiman kun jakaa yhden pultin esikiristysvoimalla 10 kN, saadaan tulokseksi 396 kpl, mikä olisi pienin mahdollinen pulttien määrä, kun tiiviysvaatimusta ei ole. Todellisuudessa tarvitaan vieläkin enemmän jotta tiivityy, eikä pulttien voimakaan aivan tasan tiivistyspinnalle jakaannu, joten jotain 500 kpl niitä vähintäänkin tarvittaisiin.
177 kpl ei missään tapauksessa ole oikea vastaus tuollaisilla lähtöarvoilla!
Sillä määrällä jokainen pultti kantaa keskimäärin 3 958 407 N / 177 kpl vetoa, eli 22,364 kN.
Pultti ottaa tuon voiman vasta kun on venynyt esikiristyksen jälkeen vielä paineen vaikutuksesta lisää, eli puoliskojen väliin jää venymän verran rakoa, Puoliskojen välisestä rausta vuotaa kaasua pois 100 % varmuudella, kunnes paine laskee sen verran että rako menee umpeen.- JospaSeOnkin
Ilmeisesti kysyjälle on tullut virhe tai huono käännös esikiristyksestä , joka tarkoittaa kai voimaa joka on jäätävä kuormituksessa vielä tiivistepaineeksi, jolloin tuohon lukuun päädytään ilman varmuuskerrointa.
- sivuistaseuraillut
Lujuusopin opinnoissa edetään niin päin, että ensin opetellaan laskeen esim. juuri tällaisten laippaliitosten ruuvien lukumäärää sallitun vetojännityksen perusteella. Joskus hyvin paljon myöhemmin opetellaan laskeen ruuvien venymiä ja muita yhteensopivuusehtoja kimmomodulin perusteella.
Sitten erittäin paljon myöhemmin opetellaan laskeen paineastioita.
Ei se mene niinpäin, että aloitetaan paineastioista, laippaliitoksen ruuvien venymisistä, tiivistepaineista ja esikiristysvoiman tarkoituksesta.
Tämä nyt oli tietysti tuon ensimmäisen kategorian tehtäviä, eli pelkkä ruuvien lukumäärän laskeminen sallitun vetojännityksen perusteella. - todellisuusratkaisee
sivuistaseuraillut kirjoitti:
Lujuusopin opinnoissa edetään niin päin, että ensin opetellaan laskeen esim. juuri tällaisten laippaliitosten ruuvien lukumäärää sallitun vetojännityksen perusteella. Joskus hyvin paljon myöhemmin opetellaan laskeen ruuvien venymiä ja muita yhteensopivuusehtoja kimmomodulin perusteella.
Sitten erittäin paljon myöhemmin opetellaan laskeen paineastioita.
Ei se mene niinpäin, että aloitetaan paineastioista, laippaliitoksen ruuvien venymisistä, tiivistepaineista ja esikiristysvoiman tarkoituksesta.
Tämä nyt oli tietysti tuon ensimmäisen kategorian tehtäviä, eli pelkkä ruuvien lukumäärän laskeminen sallitun vetojännityksen perusteella.Ihan sama miten päin itse kukin opinnoissaan etenee.
Tämä on kuitenkin fysiikan foorumi, jossa tarkastellaan fysikaalista todellisuutta, eikä mitään opintojen virheellisiä yksinkertaistuksia. Silti niissäkään esikiristys ei tarkoita kuin yhtä asiaa, eli tässä sitä ruuvin vetovoimaa ennen kuin astiassa on painetta.
Esikiristysvoiman tarkoituksen ymmärtäminen on kuitenkin ensimmäisen lujarin peruskurssin asioita, eikä mitään jatkokurssikamaa.
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Joskus mietin
miten pienestä se olisi ollut kiinni, että et koskaan olisi tullut käymään elämässäni. Jos jokin asia olisi mennyt toisi254799- 883734
Ryöstö hyrynsalmella!
Ketkä ryösti kultasepänliikkeen hyryllä!? 😮 https://yle.fi/a/74-20159313483165- 542677
- 2072655
- 522625
Sukuvikaako ?
Jälleen löytyi vastuulliseen liikennekäyttäytymiseen kasvatettu iisalmelainen nuori mies: Nuori mies kuollut liikenne322420- 1532350
- 311955
Avustettu itsemurha herättää vahvoja tunteita - Laillista Sveitsissä, ei Suomessa
Hilkka Niemi sairastaa harvinaista PLS-sairautta. Hilkan on elettävä loppuelämänsä parantumattoman sairauden kanssa, jok1091565