Hier hatte ich mich mit einer Verbindung mit einem 90°-Bogen und einer weiteren Biegung <90° beschäftigt:
Verbindung zwischen Flow NEXT und Radi im Boden
Im Zuge meiner Versuche dort hatte ich dann die Kanthölzer noch modifiziert:
Klick
Ich hatte mich dann aber erstmal dieser Verbindung gewitmet:
Mit nun 3 Biegungen und davon einer <90° dann doch eine Rohrverbindung mit nochmal erhöhtem Schwierigkeitsgrad.
Ich habe dann dort einige neue Erkenntnisse/Beobachtungen gesammelt. Es sind aber auch Dinge passiert, die so ähnlich auch schon vorher aufgetreten sind. Das hat nun dazu geführt, das ich diesen nochmal mehr Beachtung geschenkt habe bzw. mir überlegt habe, wie man damit am besten umgeht.
So hatte ich bei diesem Abschnitt zuerst das Problem, das für eine kontrollierte Biegung das gerade Stück am Ende zu kurz ist:
Hier in diesem Fall ist der Kraftaufwand sehr hoch gewesen.
Ich habe dann für die Versuche 2-4 mehr Länge an den Enden vorgesehen (das überschüssige Stück Rohr habe ich dann am Ende abgeschnitten):
Es macht auch einen Unterschied wie man biegt. Wenn man z.B. nur am Ende drückt, dann erzeugt man neben dem Biegemoment auch eine Querkraft (oranger Pfeil).
Aufgrund des entstehenden Drehmomentes muss man auf der anderen Seite Rohres gegenhalten (gelber Pfeil). Jetzt braucht es aber auch eine Gegenkraft. An welcher Stelle und mit welcher Größe diese angreift,
hängt an den geometrischen Gegebenheiten (Toleranzen).
Hier im Beispiel liegt das Rohr am Zylinder an und dadurch wirkt ein großer Teil der Gegenkraft an dieser Stelle:
Jetzt ist das Rohr in diesem Bereich aber weich und man bekommt dadurch leicht eine Druckstelle. Ich habe 2 Wege, wie ich versuche das zu reduzieren.
Weg1 hat sich bereits gezeigt, als ich durch eine Ungenauigkeit bei der Montage eine besonders starke Druckstelle bekommen habe:
Klick
Als ich dann für dieses Rohrstück meine Biegehilfe neu aufgebaut habe, hab ich mir gedacht, ich setze jetzt das Kantholz und den Zylinder nochmal so, so dass es genau in einer Flucht liegt.
Tatsächlich hatte ich dann wieder ein schlechteres Ergebnis.
Deswegen habe ich dann den Zylinder nachfolgend wieder ein kleines Stück zurückgesetzt:
Dadurch verschieben sich die Kräfte:
Tatsächlich müssen hier nun im Bereich des Kantholzes höhere Kräfte aufgebracht werden, weil die Hebelarme ungünstiger sind. Dafür wirken jetzt die Kräfte aber nur in Bereichen, die noch fest sind, da nicht erwärmt.
In der Realität ist es natürlich nicht so punktuell und sobald durch die Biegung des Rohres ein Teil vom Rohr am Zylinder anliegt, wird dort dann auch ein Teil der Kraft aufgenommen und damit reduziert sich der Kraftanteil am Kantholz (lilaner Pfeil).
Ich habe dann auch noch auf andere Art versucht die Entstehung von Druckstellen am Zylinder zu reduzieren:
Möchte man ein reines Drehmoment aufbringen, braucht man ein Kräftepaar. wenn man nun nicht einfach nur ganz außen am Rohr in Richtung der Biegung drückt, sondern auch gleichzeitig etwas weiter innen
in der anderen Richtung, so hat man zu Beginn eine Drehmoment mit weniger Querkraft, welche dann auch entsprechend weniger abgestützt werden muss:
Dadurch fällt dann der lilane Pfeil kürzer aus und damit dann auch die Belastung des Rohres in dem Bereich.
Die Gegenkraft am Kantholz (gelber Pfeil) braucht es aber weiterhin, da ja zum eingeleiteten Moment ein Gegenmoment erzeugt werden muss.
Ich habe die Pfeillängen übrigens nur grob gewählt und nicht zu 100% sauber entsprechend der Hebellängen eingezeichnet. Also eher qualitativ denn quantitativ (<- ich bin gerade am Überlegen, ob ich die Begriffe richtig herum gewählt habe).
Wie man sieht, ist hierfür auch eine gewisse Rohrlänge notwendig. Dieses Vorgehen ist aber begrenzt, da sich ja das Rohr doch auch an den Zylinder anschmiegen muss, damit sich der richtige Bogen ergibt.
Man kann das aber tatsächlich ein Stück weit "modelieren" in dem man Variiert, wie man die Kraft aufbringt.
Gegen Ende ist es dann aber nur noch ein Moment, das durch eine einzelne Querkraft erzeugt wird. Nun liegt das Rohr aber auch flächig an, wodurch die Gegenkraft dann nicht mehr punktuell wirkt, was dann auch die Belastung reduziert und damit die Gefahr einer Druckstelle.
Was dieses Rohrstück betrifft, bin ich noch nicht am Ende meines Posts dazu. Aus Zeitgründen schaffe ich es nicht an einem Stück. Daher werde ich es dann hier die nächsten Tage ergänzen.
