AW: T-Rex 600 Blatthalterschraube reißt im Flug
Hallo,
zunächst einmal Finger weg von Baumarktschrauben für den vorgegebenen Anwendungsfall!!!
Die üblichen Festigkeitsklassen der Baumarktschrauben sind aus meiner Erfahrung 4.6 bis max. 6.8 und liege damit unterhalb der im Maschinenbau üblichen Klassen 8.8 bis 12.9.
Als Schraube in der Blattlagerwelle würde ich mindestens 10.9, besser 12.9 verwenden. Generell kann man sich aber die Frage stellen, ob eine M4 bei einem 600er Heli ausreicht.
Ein 600er Rotorblatt wiegt ca. 140g. Durch die Wirkung der Fliehkraft werden daraus mehrere Kilo. Bei 2000U/min am Kopf beträgt die Fliehkraft etwa 2300N, bei 2500U/min etwa 3600N. Das entspricht 230Kg bzw. 350Kg Gewicht.
Kleine Vergleichsrechnung:
Eine Schraube der Festigkeitsklasse 8.8 hat eine Streckgrenze (bis zu der sie dauerhaft belastet werden kann) von 640N/mm2. Der Spannungsquerschnitt beträgt 8,78mm2. Demzufolge könnte sie eine statische Zugkraft (ohne Berücksichtigung von Sicherheiten) von
640N/mm2 x 8,78mm2 = 5619N aushalten
Angesichts dynamischer Belastungen und der Berücksichtigung der Gefährdungslage müsste aus meiner Sicht mit einem Sicherheitsbeiwert von 4 gerechnet werden. Demzufolge
5619N / 4 = 1404N
Demnach hält eine M4 in 8.8 eine dauerhafte dynamische Belastung unter Berücksichtigung der Gefährdungslage von 140Kg.
Die gleiche Berechnung angewendet auf eine 12.9 ergibt eine dauerhafte Belastung von
1080N/mm2 x 8,78mm2 / 4 = 2370N
und demnach 237Kg.
Man sieht, dass da keine großen Reserven vorhanden sind. Stimmt nun der Schraubenwerkstoff nicht, ist es klar, dass ein Rotorblatt mal fliegen geht.
Angesichts dieser Kennwerte sollte sich jeder über die Gefährdungslage eines Modellhubschraubers im Klaren sein, keine Billigschrauben niedriger Festigkeitsklasse verwenden und sich auch mal Gedanken über die Kopfdrehzahlen machen.
Man kann sich die Angelegenheit natürlich auch "schönrechen", wenn man den Sicherheitsfaktor niedriger ansetzt.
Gruß Dieter
Hallo,
zunächst einmal Finger weg von Baumarktschrauben für den vorgegebenen Anwendungsfall!!!
Die üblichen Festigkeitsklassen der Baumarktschrauben sind aus meiner Erfahrung 4.6 bis max. 6.8 und liege damit unterhalb der im Maschinenbau üblichen Klassen 8.8 bis 12.9.
Als Schraube in der Blattlagerwelle würde ich mindestens 10.9, besser 12.9 verwenden. Generell kann man sich aber die Frage stellen, ob eine M4 bei einem 600er Heli ausreicht.
Ein 600er Rotorblatt wiegt ca. 140g. Durch die Wirkung der Fliehkraft werden daraus mehrere Kilo. Bei 2000U/min am Kopf beträgt die Fliehkraft etwa 2300N, bei 2500U/min etwa 3600N. Das entspricht 230Kg bzw. 350Kg Gewicht.
Kleine Vergleichsrechnung:
Eine Schraube der Festigkeitsklasse 8.8 hat eine Streckgrenze (bis zu der sie dauerhaft belastet werden kann) von 640N/mm2. Der Spannungsquerschnitt beträgt 8,78mm2. Demzufolge könnte sie eine statische Zugkraft (ohne Berücksichtigung von Sicherheiten) von
640N/mm2 x 8,78mm2 = 5619N aushalten
Angesichts dynamischer Belastungen und der Berücksichtigung der Gefährdungslage müsste aus meiner Sicht mit einem Sicherheitsbeiwert von 4 gerechnet werden. Demzufolge
5619N / 4 = 1404N
Demnach hält eine M4 in 8.8 eine dauerhafte dynamische Belastung unter Berücksichtigung der Gefährdungslage von 140Kg.
Die gleiche Berechnung angewendet auf eine 12.9 ergibt eine dauerhafte Belastung von
1080N/mm2 x 8,78mm2 / 4 = 2370N
und demnach 237Kg.
Man sieht, dass da keine großen Reserven vorhanden sind. Stimmt nun der Schraubenwerkstoff nicht, ist es klar, dass ein Rotorblatt mal fliegen geht.
Angesichts dieser Kennwerte sollte sich jeder über die Gefährdungslage eines Modellhubschraubers im Klaren sein, keine Billigschrauben niedriger Festigkeitsklasse verwenden und sich auch mal Gedanken über die Kopfdrehzahlen machen.
Man kann sich die Angelegenheit natürlich auch "schönrechen", wenn man den Sicherheitsfaktor niedriger ansetzt.
Gruß Dieter
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