Zwei oder drei Schrauben macht eigentlich nur einen Unterschied, wenn es ums Abscheren geht. Das ist aber nicht unser Lastfall. Außerdem würden vermutlich die Aluprofile bzw. die Wägezelle eher verbiegen, bevor die Stahlschrauben abscheren.
Ich habe die Version mit den zwei Schrauben gebaut und empfinde das als sehr stabil. Im Einsatz ist die Waage aber noch nicht.
Sketchup hilft mir nicht. Ich brauche nur die Dimensionen der Profile. Bei Deiner Skizze oben fehlen ein paar Dicken oder sind unlesbar. Ebenso fehlt die Länge.
Als Lastfall habe ich ein statisches Gewicht von 200kg angenommen.
Wägezellen: 130 x 30 x 22 mm (vermutlich wie deine!)
Abstandshalter: Alu 4 mm
Variante 1 (auf der Abbildung im posting oben links)
Alu-U-Profil unten: 50 x 30 x 4 mm, Länge 450 mm
Alu-L-Profil oben: 50 x 20 (oder 30) x 4 mm, Länge 450 mm,
20er habe ich in diversen ebay-shops nicht gefunden, d.h. wir werden vermutlich 30er nehmen müssen.
Variante 2 (oben auf der Abbildung rechts)
Alu-L-Profil unten und oben identisch: 50 x 30 x 4 mm, Länge 450 mm
Vermutlich mit 2x 75 kg = 150 kg max, kannst aber auch die 200 kg nehmen!
Wir gehen gerade davon aus, dass sich die Lasteinwirkung auf dem oberen Alu gleichmäßig verteilt, wenn wir aber so einen Boden mit Klötzchen an den Ecken (Wandern, Sackkarre) haben, (wie stark) würden sich dann die L-Profile durch- / verbiegen?
160kg Kantenlast - ich hab da 40kg runter genommen, weil die Last hier ganz auf der Kante liegt. Richtigerweise müsste das von den Klötzchen kommen, da war ich aber gerade zu faul, welche zu malen.
Diese Rechnungen sind zwar genau, beinhalten aber manche Vereinfachungen. Das ist auch alles für einen statische Last. Wenn der Imker da einen vollen Honigraum draufwuchtet, sieht es glech anders aus. Da braucht man ein paar Reserven (und einen Überlastschutz).
Vielen Dank! Ich versuche gerade die Abbildungen richtig zu interpretieren, “Verschiebung” meint tatsächlich “Durchbiegung” hier, ja? Wenn also wie in der ersten Abbildung etwas rot ist, lese ich in der Legende bei rot 4,4… max. und als Einheit steht “mm” da. Das bedeutet, dass sich das über 4 mm durchbiegen würde.
Wir haben da einen Spalt von 4 mm, das bedeutet, dass mit 200 kg Last schon eine “Überlastsicherung” eingebaut wäre! Oder, dass die Waage ab 150 kg gar nicht mehr messen würde. ;-)
Sicherheitsfaktor verstehe ich nicht so recht. Grün ist noch ok?
6 mm Verbiegung bei Kantenlast in Abb. 3 sind zu viel! Sind das 50 x 30 x 4mm Profile oder 50 x 20 x 4 mm? So optisch würde ich ersteres sagen.
Wenn man Abb. 1 und 5 vergleicht sollten die Bauteile und die Belastung gelich sein, nur 1x mit L-Profil nach oben (Abb. 1) und in Abb. 5 nach unten. Das L-Profil nach oben biegt sich um max, 4,5 mm durch, das nach unten nur um 3,3 mm.
Überlegungen
Bin gerade unschlüssig, welche Konsequenzen die Simulation oben auf die weitere Konstruktion hat. Reicht der 4 mm Spalt aus, wenn zur Materialverbiegung auch noch 0,5 mm oder mehr kommen, die sich die Wägezelle verbiegt? Sollen wir daher statt der 4 mm Abstandsplättchen 5 mm nehmen oder ist das eh nur für 200 kg relevant und im normalen Operationsbereicht nicht wichtig? Müssen wir auf 5 mm Stärke der L-/U Profile gehen oder erst mal mit den bisherigen Materialstärken weitermachen?
Verschiebung ist die Bewegung eines Punktes im Raum relativ zur Position ohne Last. Also etwa ‘wie dolle verbiegt sich das’
Sicherheit beschreibt die Festigkeit gegen Bruch oder plastische Verformung. Das hängt stark von der Legierung ab, die ich natürlich nicht kenne. Hier wird ein Wald- und Wiesenalu verwendet.
Die Legende an der Seite wird automatisch über alle errechneten Werte skaliert. Bei der Verschiebung bedeutet rot nur ‘viel’ und blau ‘wenig’. Bei der Sicherheit ist rot allerdings tatsächlich ‘Gefahr’, weil dort das Material versagen könnte.
Die Einheit der Verschiebung ist [mm], bei der Sicherheit - das ist ein Vielfaches der Nennfestigkeit.
Erstmal zur Festigkeit:
Was man gut sehen kann ist, das der untere Träger (ob U oder L) nicht besonders beansprucht wird. Das hat mich etwas überrascht. Bedeutet also, das beide Varianten stabil genug sind.
Bei den oberen Trägern sieht man in der Variante 1, das die obere Kante besonders belastet wird (das sind die 50x30 Profile, 50x20 wäre da deutlich schlechter). Da entstehen durch die Biegung Zugkräfte.
In der Variante 2 ist das genau dasselbe, nur wird dort die Kante unten komprimiert.
Hängt alles wieder vom Material ab, ab vom Gefühl her kommt Knickung später als Riss, also Variante 2 bevorzugt.
Verschiebung:
Hier sollte man bedenken, das sich die Wägezelle bei Nennlast ca. 1mm durchbiegt. Danach sollte der Überlastschutz greifen. Die Durchbiegung sollte da deutlich (!) darunter liegen. Sonst setzt die Waage irgendwann auf, wenn die Damen fleissig sammeln und der Imker wundert sich, warum das Gewicht konstant bleibt.
Fazit:
Die Festigkeit der oberen Träger ist deutlich wichtiger als die der unteren. Vielleicht sollte man überlegen, ob man nicht oben U und unten L verwendet. Das kann ich aber erst nächste Woche rechnen, jetzt erstmal Urlaub!
Hatte gestern auch überlegt, warum sich gerade die Ecken so massiv verbiegen und mich gefragt, ob das bei flacher Auflage des Bodens tatsächlich so ist, oder ob die Simulation von einer punktförmigen Lasteinwirkung ausgeht und daher das so rot ist. Ggf. ist der Gummi auch “schlecht” wenn es darum geht die Last gleichmäßiger zu verteilen und es wäre besser unten den Gummi anzubringen (was aber nur mit Senkkopfschrauben oben ginge).
Gut zu wissen, dass 50 x 20 mm, zu wenig ist, dann die 50 x 30 mm, macht die Beschaffung auch leichter! ;-)
Noch eine Idee wäre, das L-Profil oben an den Boden anzuschrauben, dann würde sich auch nix mehr durchbiegen und für die Reduzierung von Spannungen die Gummiunterlage nach unten zu nehmen. Das war übrigens meine Idee mit den 4er-Waagen, direkt mit dem Bodenbrett verschrauben (im verlinkten Bild mit Siebdruckpaltten fürs testing).
L-Profil nach unten ist für Wanderböcke o.ä. eine gute Idee. Mit verschraubtem Boden und "eingehakten der L-Profile (dann paralle zum Flugloch hinten und vorne, nicht seitlich!) wäre das auch super stabil! Ginge aber nicht für flachen Untergrund! Hier eine Beutenunterlage als Beispiel, die beeandmee-Waage bitte wegdenken!
Wenn die Stabilität des Materials tatsächlich ein Problem sein sollte, könnte man auf die Lösung von easyhive zurückgreifen und statt der L-Profile 2x U-Profile nehmen.
Easyhive hat bei seinem Beta Prototypen 3mm Alu verwendet, der Spalt lässt sich super leicht zusammendrücken, ich denke das Problem ist nicht das Alu bzw U-Profil, sondern die Befestigung an der Wägezelle. Das scheint die Schwachstelle zu sein.
Tippe ich auch Mal.
Die Belastungen sind an den Schraubenköpfen am größten. Gerade bei den oberen breiteren U-Profil kann die Kraft nicht vorm verbiegen in die vertikalen U-Profil enden geleitet werden.
Man könnte sicherlich oben an den Schraubenköpfen zusätzlich eine dicke Platte unterlegen um die Kraft besser zu verteilen aber dann trägt das sicher zu sehr auf.
Beim H bei der BOB waage übernimmt das die Dicke Platte und die ist nicht ohne Grund so dick und könnte trotzdem noch dicker sein.
Bei meinen VA geschweißten Gestellen bin ich da auch auf 10mm VA Platten gegangen da 5mm zu dünn war.
@Clemens wenn du versuchst beide Seiten gleichzeitig zusammen zu drücken geht es bestimmt einiges schwerer.
Die Vorlage zum lasern der Distanzplatten können wir von Füße für Waage mit 4 Wägezellen nutzen. Die dort verwendeten Wägezellen haben die gleiche Breite (30 mm) und den gleichen Lochabstand (15 mm zueinander, 12 mm zum hinteren Rand, auch M6er Schrauben)! Wir müssten noch überlegen, ob die Dicker der Distanzplatten 4 mm oder 5 mm sein soll, tendiere eher zu 5 mm.
Nun stellt sich noch die Frage, ob die Balken parallel zum Flugloch – je auf der kurzen Seite der Beute – oder an der langen Beutenseite sein sollen. Stabiler, mit einem geringeren Hebel, wäre die kurze Variante:
Wie schon mal gesagt würde ich unten statt des U-Profils ein L-Profil verwenden und das so drehen, dass die eine Seite die Wägezelle auch von Innen schützt. Weiter würde ich bei genügend Materialstärke (ab 4 mm) Senkkopfschrauben verwenden und das Alu oben und unten senken.
Je nach Beutenunterlage würde ich die Dämpfung von der Auflage oben nach unten nehmen und das obere (hier T-)Profil mit dem Beutenboden verschrauben, dann könnte man auch auf die Siebdruckplatten verzichten. Das kommt aber auf den Imker an, tauscht er / sie / es Böden? Müssen die Bienen zum Wandern von der Waage runter usw. sind die Beutenunterlagen plane Flächen oder nur Balken, …
Hey :-) Bin nicht so oft hier…das sieht Top aus!!! Genau so hab ich es mir vorgestellt - das ist im Moment mein Favorit! habe schon 2 exakt davon laufen und bin gespannt Vergleiche anzustellen.
Hast Du auch so einen schönen Bauplan dafür gezaubert?
Bei Senkkopfschrauben hast Du einen Innensechskant. Der ist ruckzuck vergnüdelt, falls man das mal wieder auseinander nehmen möchte (vor allem wenn man keine Zinkpaste o.ä. auf das Gewinde gemacht hat).
Von der planen Fläche durchs Senken hat man ja auch nix - zumindest bei der Bauform.
Es gibt die CLZ601 mit zwei Bohrlöchern und 130 x 30 x 22 form factor und die CZL601AC, die breiter ist (40 mm) und die 3 Bohrlöcher hat, siehe auch Welche Wägezelle für low-cost-Waagen? - #7 by clemens Ihr / beelogger empfehlt ja die CZL601AC.
Was anderes als Edelstahl ist für die Schrauben ohnehin nicht angezeigt, und das muß Du mir mal vormachen, wie Du den Inbus bei einer A2-Schraube in M8 (SW 5mm) vergurken willst, von welcher vielleicht 10 oder 15mm in Alu stecken - vorher hast Du die Gewindegänge aus der Alu-Wägezelle herausgeleiert… Vorausgesetzt, Dein Werkzeug ist nicht schon ‘rund’ und gehört ersetzt (oder angeschliffen), dann ist dies kein Argument.
Außerdem gibt es die Schrauben auch in Torx, und auch damit wäre wieder eher das Gewinde der Wägezelle gefährdet, als der Schraubenkopf.
