Torsie

Torsie treedt op door wringing. Hierbij valt bijvoorbeeld te denken aan een as die wordt aangedreven door een elektromotor, een torsieveer van een auto of een torsieas. Het wringend moment of meestal genoemd koppel heeft een waarde in Nm. Hieronder staan de belangrijkste wetenswaardigheden van torsie met enkele voorbeelden daaronder.

Belangrijkste wetenswaardigheden van torsie:

De torsie formule:
Tau = De torsiepanning in N/mm^2.
T = Het koppel N*mm
Rho = De straal van de as in mm.
Ip = Polair traagheids moment in mm^4.

- De torsie spanning is maximaal aan de buitenzijde van de as.
- De Ip van een massieve as is: Ip =Pi/2 * r^4. Hierbij is r de straal van de as.
- Voor het berekenen van de torsie spanning van een niet rond object is een aparte aanpak nodig.

Uitleg van de theorie:

De torsie spanning is een schuifspanning welke het grootst is aan de omtrek van een as. In het hart van een as is de spanning nul, de verdeling van de spanning ziet er dan ook als volgt uit:
Torsie uitleg

Fig 1: Uitleg torsie spanning.

Door de waarde van Rho te veranderen in de formule kan dus voor iedere plek in de as de torsie spanning worden berekend, bijna altijd wordt met de maximale straal gerekend omdat je dan de maximale spanning vindt.

Het polair traagheidsmoment wordt uitgelegd in het desbetreffende hoofdstuk hiervan.

Torsie spanning voorbeeld 1:

Stel je heb een as met een drietal tandwielen daarop welke ieder een koppel op de as veroorzaken, de situatie ziet er als volgt uit:
Torsie voorbeeld 1
Fig 2: voorbeeld 1.

Van deze as kunnen we ook een momentenlijn of in dit geval een koppellijn opstellen, deze ziet er als volgt uit:

Fig 3: Koppellijn voorbeeld 1.

Te zien is dat het maximale koppel in de as 25kNm Bedraagt. Stel dat de as een straal heeft van 50mm dan wordt het polair traagheidsmoment: Ip = Pi/2 * 50^4 =9817477mm^4. Met die gegevens kunnen we de maximale(en dus aan de omtrek van de as) spanning in de as berekenen.

Tau = ( T * Rho ) / Ip = ( 25000000 * 50 ) / 9817477 = 127MPa (N/mm^2)

Torsie spanning voorbeeld 2:

We nemen hier dezelfde situatie als in voorbeeld 1, enkel willen we nu de torsie spanning berekenen op het punt weergegeven in de onderstaande figuur. De belasting is nog steeds 25kNm.
Torsie voorbeeld 2
Fig 4: situatie voorbeeld 2.

Op deze plaats in de as wordt nu de spanning ten gevolge van torsie:

Tau = ( 25000000 * 25 ) / 9817477 = 63.5MPa (N/mm^2).

Goed te zien is hier dat de schuifspanning exact de helft bedraagt van voorbeeld 1!

Torsie

Belangrijkste wetenswaardigheden van torsie:

Uitleg van de theorie:

Torsie spanning voorbeeld 1:

Torsie spanning voorbeeld 2:

Reageer:

Uw advertentie hier?

Gerelateerd:

Andere links: