Tabellen en formules by ThiemeMeulenhoff

TABELLEN EN FORMULES

Herzien door: L.C. van den Boom H. Hebels J.H. Jonkeren R.F.A. Sars Redactie: H. Hebels R.F.A. Sars

5811_omslag.indd 3

11-12-2012 13:35:27

III

Inhoudsopgave 1 Algemeen 1.1 Wiskunde 1.1.1 Meetkunde 1.1.2 Goniometrische verhoudingen 1.1.3 Algebra 1.2 Gelijkstroom

2 Vaktekenen 2.1 Algemene informatie 2.2 Tekenen doorsneden 2.3 Lasverbindingen 2.4 Bout- en klinknagelverbindingen 2.5 Ruwheid 2.6 ISO-passingstelsel

Mechanica en sterkteleer

3.1 Mechanica 3.1.1 Beweging 3.1.2 Kracht 3.1.3 Arbeid, vermogen en moment 3.2 Krachtenleer 3.2.1 Samenstellen en ontbinden van krachten 3.2.2 Bepalen reactiekrachten 3.2.3 Momentenstelling 3.2.4 Dwarskrachten en momentenlijn 3.3 Sterkteleer 3.3.1 Soorten belastingen 3.3.2 Berekening van spanningen 3.3.3 Toelaatbare spanningen

BOEK-21148.indb 3

13-12-12 19:42

Tabellen en formules

3.3.4 3.3.5 3.3.6 3.3.7 3.3.8

Wet van Hooke Traagheidsmoment en verschuivingstelling Berekening op doorbuiging Gecombineerde belastingen Knik van centrisch belaste staven

4 Materialen 4.1 Materiaaleigenschappen 4.2 Aanduiding staalsoorten 4.3 Mechanische eigenschappen en toepassingen van ferro-metalen 4.4 Aanduiding en eigenschappen van corrosievast staal 4.5 Aanduiding en eigenschappen van aluminium kneedlegeringen 4.6 Aanduiding van aluminium gietlegeringen 4.7 Mechanische eigenschappen en toepassingen van non-ferrometalen 4.8 Lager- en afdichtingsmaterialen 4.9 Veren en verenstaal 4.10 Kunststoffen

5 Boutverbindingen 5.1 Schroefdraad 5.2 Bouten, schroeven en sluitringen 5.3 Bepaling boutmiddellijn en aandraaimoment 5.4 Constructie van een boutverbinding 5.5 Sterkte van een boutverbinding

6 Lasverbindingen 6.1 Lasnaden en lasprocessen 6.2 Gezondheidsrisicoâ&#x20AC;&#x2122;s bij lassen 6.3 Laskosten 6.4 Lasafmetingen 6.5 Lasberekening 6.6 Basisgevallen voor de berekening van een dubbele hoeklas

BOEK-21148.indb 4

13-12-12 19:42

Inhoudsopgave

7 Staalbouwkunde 7.1 Staalprofielen 7.1.1 Balkstaal 7.1.2 Stafstaal 7.1.3 Stripstaal en plaat 7.1.4 Buisprofielen 7.2 Belastingen in de staalbouw 7.2.1 Ontwerplevensduur 7.2.2 Blijvende belasting 7.2.3 Veranderlijke belasting op vloeren, trappen en balkons 7.2.4 Sneeuwbelasting 7.2.5 Windbelasting 7.3 Belastingcombinaties en toetsing van de constructie 7.3.1 Belastingcombinaties in de uiterste grenstoestand 7.3.2 Belastingcombinaties in de bruikbaarheidsgrenstoestand 7.3.3 Doorsnedeklassen 7.3.4 Toetsing van de constructie in de uiterste grenstoestand 7.3.5 Toetsing van de constructie in de bruikbaarheidsgrenstoestand 7.3.6 Tabellen krachtverdeling, oplegreacties en doorbuiging 7.4 Conservering van staalconstructies 7.4.1 Klimaatklassen 7.4.2 Reiniging van staalconstructies 7.4.3 Onderhoudscyclus 7.4.4 Ontwerp en uitvoering 7.5 Brandveiligheid 7.5.1 Brandwerendheidseisen hoofddraagconstructie 7.5.2 Profielfactor balkstaal en buisprofielen 7.5.3 Staaltemperatuur onbeschermd profiel 7.5.4 Brandwerendheid liggers en kolommen

Assen en ondersteuningen

8.1 Glijlagers met astappen 8.1.1 Glijlagers 8.1.2 Astappen 8.2 Wentellagers 8.3 As-naafverbindingen 8.3.1 Spansets 8.3.2 Klemringen

BOEK-21148.indb 5

13-12-12 19:42

Tabellen en formules

8.3.3 Vlakke inlegspie 8.3.4 Krimpverbindingen 8.3.5 Persverbindingen 8.4 Askoppelingen

9 Aandrijvingen 9.1 Algemeen 9.2 Riemkrachten 9.3 V-riemaandrijving 9.4 Tandriemaandrijving 9.5 Kettingaandrijving 9.6 Tandwieloverbrengingen 9.6.1 Cilindrische tandwielen met rechte tanden 9.6.2 Cilindrische tandwielen met schuine tanden 9.7 Tandwielkasten

Hijs en transportmiddelen

10.1 Algemeen 10.2 Takels 10.3 Lieren

11 Elektrotechniek 11.1 Installatietekenen 11.2 Draaistroommotor 11.2.1 EĂŠnfase vermogen 11.2.2 Driefasen vermogen 11.2.3 Toerental

Thermische techniek

12.1 Warmteoverdracht 12.1.1 Warmtewisselaar 12.1.2 Spouwmuur 12.2 Luchtbehandeling 12.3 Verbranding

BOEK-21148.indb 6

13-12-12 19:42

Inhoudsopgave

VII

Pompen en verbrandingsmotoren

13.1 Verdringerpompen 13.1.1 Opbrengst 13.1.2 Zuig- en pershoogte 13.1.3 Opvoerdrukken 13.1.4 Vermogen 13.2 Centrifugaalpompen 13.2.1 Opvoerhoogte 13.2.2 Netto zuigoverduk NPSH 13.2.3 Opbrengst 13.2.4 Pompkarakteristiek 13.3 Leidingen 13.3.1 Algemene formules 13.3.2 Drukverliesberekening 13.3.3 Drukvaten en leidingen 13.4 Verbrandingsmotoren

14 Besturingstechniek 14.1 Pneumatiek 14.1.1 Persluchtinstallatie 14.1.2 Pneumatische componenten 14.1.3 Elektrische componenten 14.2 Sensoren 14.3 PLC-besturingen 14.4 Hydrauliek 14.4.1 Hydraulische installaties 14.4.2 Hydraulische berekeningen

Plaat en constructiewerken

15.1 Knipplan 15.2 Gaskeuze bij plasmasnijden 15.3 Buigen 15.4 Dieptrekken 15.5 Puntlassen 15.6 Klinken

BOEK-21148.indb 7

13-12-12 19:42

VIII

Tabellen en formules

16 Verspanen 16.1 Algemeen 16.2 Draaien 16.3 Frezen 16.4 Boren

BOEK-21148.indb 8

13-12-12 19:42

Materialen

BOEK-21148.indb 1

13-12-12 19:42

Tabellen en formules

4.1 Materiaaleigenschappen spanning

sterker treksterkte

Rm zwakker

breekpunt brosser

stugger Re of R p 0,2

0,2 rekgrens of vloeigrens

treksterkte

weker

rekgrens

taaier

stijver

0 elastische rek

slapper

rek

blijvende (plastische) rek

Figuur 4.1 De trekkromme en materiaaleigenschappen

Met: Rm = treksterkte in N/mm2; Re = rekgrens of vloeigrens in N/mm2; Rp0,2 = 0,2 % rekgrens in N/mm2; ε = specifieke rek (dimensieloos).

BOEK-21148.indb 2

13-12-12 19:42

Materialen

Tabel 4.1 Enkele mechanische eigenschappen van veelgebruikte staal- en gietijzersoorten materiaal

rekgrens

treksterkte

rek dp5

elasticiteits modulus

Brinellhardheid

Re of R p0,2 (N/mm2)

Rm (N/mm2)

A (%)

E (N/mm2 · 103)

constructiestaal 0,1 % C machinestaal 0,45 % C idem, veredeld gereedschapsstaal 0,9 % C idem, gehard chroom-nikkelstaal (0,35 % C-4,50 % Ni-3 % Cr) idem, veredeld

180 – 220 270 – 300 450 420 – 450 –

350 – 400 600 – 700 700 – 800 850 – 900 > 2000

35 17 > 13 10 – 12 <1

210 210 210 210

105 180 270 240 650 – 700

550 880

850 1000

14 10

210 210

240 330

grijs gietijzer (lamellair) wit gietijzer smeedbaar gietijzer (getemperd) smeedbaar gietijzer (gegloeifrist) nodulair gietijzer (ferritisch) nodulair gietijzer (perlitisch)

– – 190 – 220 250 – 300 300 – 400 450 – 650

140 – 400 400 – 450 340 – 360 440 – 470 400 – 500 600 – 800

– – 10 – 15 16 – 22 10 – 25 3–7

70 – 170 140 – 150 ± 170 ± 200 165 175

160 – 210 ca. 400 110 – 135 125 – 190 150 – 190 230 – 280

σ   E =  __ ε Met: – σ = spanning in N/mm2; – E = elasticiteitsmodulus in N/mm2; – ε = bijbehorende specifieke rek (dimensieloos). Tabel 4.2 Elasticiteitsmodulus E van diverse materialen

BOEK-21148.indb 3

Materiaal

E (N/mm2 )

staal

206000 – 210000

koper

128000

titanium

108000

gietijzer

70000 – 170000

aluminiumlegeringen

70000

magnesiumlegeringen

46000

rubber

10 – 400

polyetheen

15 – 1500

13-12-12 19:42

Tabellen en formules

900 N mm 2 800

in olie gehard staal A

700

veredeld staal

600 500

B S295 (Fe 490)

400 300

lamellair gietijzer gietbrons

100 0

S235 (Fe 360)

zacht gegloeid koper

200

zacht gegloeid aluminium 5

Figuur 4.2 Spanningsrekdiagram voor verschillende metalen

BOEK-21148.indb 4

13-12-12 19:42

4.2

Materialen

Aanduiding staalsoorten

Tabel 4.3â&#x20AC;&#x201A; Constructiestaal (NPR-CR-10260)

BOEK-21148.indb 5

13-12-12 19:42

Tabellen en formules

Tabel 4.4 Aanduiding voor constructiestaal aanduiding volgens NEN-EN 10027-1 en NPR-CR 10260

aanduiding volgens NEN-EU 27

S185

Fe 310-0

S355JR

Fe 510B

S355JO

Fe 510C

S355J2G3

Fe 510D1

S355J2G4

Fe 510D2

S355K2G3

Fe 510DD1

S355K2G4C

Fe 510DD2KQ

S355N

Fe E 355 KGN

S355NL

Fe E 355 KTN

S355 MC

Fe E 355-TM

S355 NC

Fe E 355-TD

S460Q

Fe E 460 V

S235JOW

Fe 360 C Kl

S235J2W

Fe 360 D Kl

S355 JOWP

Fe 510 C1 Kl

S355 J2WP

Fe 510 D1 Kl

S355 JOW

Fe 510 C2 Kl

S355 J2G1W

Fe 510 D2 Kl

S355 K2G2W

Fe 510 DD2 Kl

S350 GD

Fe E 350 G

S350 GD+Z100

Fe E 350 G Z 100

Voorbeeld

S335JR: constructiestaal met een minimale rekgrens Re van 355 N/mm2. De kerfslagenergie bedraagt minimaal 27 J beproeft bij 20 ºC. S460Q: constructiestaal met een minimale rekgrens Re van 460 N/mm2 door veredelen verkregen.

BOEK-21148.indb 6

13-12-12 19:42

Materialen

Tabel 4.5â&#x20AC;&#x201A; Gelegeerde staalsoorten

Nb. Bij zwakgelegeerd staal vervalt X in de aanduiding en geldt voor de legeringselementen een vermenigÂ vuldigingsfactor.

BOEK-21148.indb 7

13-12-12 19:42

Tabellen en formules

Tabel 4.6â&#x20AC;&#x201A; Vermenigvuldigingsfactoren legeringselementen voor zwakgelegeerd staal symbool

chemisch element

vermenigvuldigingsfactor

Co Cr Mn Ni Si W

kobalt chroom mangaan nikkel silicium wolfraam

Al Be Cu Mo Nb Pb Ta Ti V

aluminium beryllium koper molybdeen niobium lood tantalium titanium vanadium

N P S

stikstof fosfor zwavel

100

borium

1000

Voorbeeld

18 NiCr 16: Zwakgelegeerd staal met 0,18 % koolstof en 16/4 = 4 % nikkel (Ni) en een niet aangegeven gehalte chroom (Cr). X5 CrNi 18-10: Sterkgelegeerd staal met 0,05 % koolstof, 18 % chroom en 10 % nikkel.

BOEK-21148.indb 8

13-12-12 19:42

4.3

Materialen

Mechanische eigenschappen en toepassingen van ferro-metalen

Tabel 4.7â&#x20AC;&#x201A; Constructiestaal

Tabel 4.8â&#x20AC;&#x201A; Veredeld staal (mechanische eigenschappen in veredelde toestand)

BOEK-21148.indb 9

13-12-12 19:42

Tabellen en formules

Tabel 4.9â&#x20AC;&#x201A; Carboneerstaal (mechanische eigenschappen na harden)

Tabel 4.10â&#x20AC;&#x201A; Nitreerstaal (mechanische eigenschappen in veredelde toestand)

BOEK-21148.indb 10

13-12-12 19:42

Materialen

Tabel 4.11â&#x20AC;&#x201A; Gietstaal

BOEK-21148.indb 11

13-12-12 19:42

Tabellen en formules

Tabel 4.12 Gietijzer

4.4

Aanduiding en eigenschappen van corrosievast staal

Tabel 4.13 Hoofdgroepen van corrosievast staal Soort

C-gehalte

Cr-gehalte

Ni-gehalte

Ferritisch

≤ 0,2 %

16 – 30 %

–

Austenitisch

≤ 0,2 %

16 – 21 %

4 – 18 %

Martensitisch

≥ 0,5 %

12 – 18 %

–

Duplex

≤ 0,2 %

21 – 28 %

3 – 10 %

PH*

≤ 0,1 %

16 – 20 %

–

*PH = precipitaathardend

BOEK-21148.indb 12

13-12-12 19:42

Materialen

Tabel 4.14 AISI-aanduiding van ferritisch corrosievast staal Hoofdgroep

Cr-gehalte

Legeringselement

AISI-aanduiding

Groep 1

10 – 14 %

–

409, 410, 420

Groep 2

14 – 18 %

–

403

Groep 3

14 – 18 %

Ti, Nb, Zr

430 Ti, 439, 441

Groep 4

14 – 18 %

434, 436, 444

Groep 5

18 – 30 %

–

445, 446

Tabel 4.15 AISI-aanduiding van austenitisch corrosievast staal

BOEK-21148.indb 13

Specifieke eigenschap

Legeringselement + of –

AISI-aanduiding

Verbeterde corrosieweerstand

+ Mo

316, 317

Verbeterde lasbaarheid

–C + Ti + Nb

304L 321 347

Meer versteviging Meer sterkte Beter vervormbaar

+C +N + Ni

301 304N 305

Verbeterde corrosieweerstand bij hoge temperatuur

20 % Cr – 12 % Ni 25 % Cr – 21 % Ni

309 310

Verbeterde corrosieweerstand en lasbaarheid

+ Mo, – C, + Ti

316L, 317L

Verbeterde lasbaarheid en mechanische eigenschappen

+N –C

304LN 301LN

13-12-12 19:42

Tabellen en formules

Tabel 4.16 Aanduiding en eigenschappen van RVS-soorten EN-norm

AISI

Rm (N/mm2)

X6Cr17

430

450 – 650

X7CrAl13

405

400 – 600

X2CrTiNb18

441

X3CrTi17

439

X2CrTi12

Toepassing

ENNEN

300

Huishoudelijke apparaten, decoratie en auto-onderdelen

1.4016

240

Oxidatiebestendig tot 700 °C …; turbineschoepen, gelaste constructies

1.4002

Warmtewisselaars, gelaste constructies

1.4509

Warmtewisselaars, boilers, auto-onderdelen

1.4510

409

Huishoudelijke apparaten, warmtewisselaars

1.4512

X6CrMoNb17-1

436

Warmtewisselaars, boilers, uitlaten

1.4526

X10CrNi18-8

301

600 – 950

250

Standaardkwaliteit met zeer goede corrosiebestendigheid

1.4310

X2CrNiN18-7

301LN

650 – 850

340

Voertuigen en constructies

1.4318

X5CrNi18-10

304

520 – 720

220

Huishoudelijke apparaten, voeding- en transportmiddelen

1.4301

X2CrNi18-9

304L

520 – 700

200

Apparaten voor de voedingsmiddelen- industrie, tankers

1.4307

X4CrNi18-12

305

500 – 650

220

Dieptrekken van apparaten en onderdelen automobielindustrie

1.4303

X5CrNiMo17-12-2

316

530 – 680

230

Onderdelen voor chemie, offshore en voedings middelenindustrie

1.4401

X2CrNiMo17-12-2

316L

530 – 680

230

Onderdelen voor chemie, farmacie en voedings middelenindustrie

1.4404

X6CrNiTi 8-10

321

520 – 720

200

Onderdelen voor offshore en zwembaden

1.4541

X10CrNiTi 8-10

321H

500 – 750

180

Slijtvaste onderdelen voor offshore en chemische industrie

1.4878

BOEK-21148.indb 14

420 – 600

Re (N/mm2)

235

13-12-12 19:42

Materialen

Tabel 4.16 (Vervolg) EN-norm

AISI

Rm (N/mm2)

X12Cr13

410

490 – 680

X20Cr13

420

X90CrMoV18

X2CrNiN23-4

X2CrNiMoN22-5-3

Toepassing

ENNEN

≥ 300

Turbineschoepen, kleppen van verbrandingsmotoren, onder delen van pompen en afsluiters voor de chemische industrie

1.4006

650 – 880

≥ 350

Veren, messen, scharen en chirurgische instrumenten

1.4021

860 – 1800

410

Hoge slijtvastheid en sterkte. Kleppen, messen, scharen en instrumenten

1.4112

S32304

630 – 850

420

Warmtewisselaars, gasturbines en apparaten voor de proces industrie

1.4362

S32205

640 – 950

480

Warmtewisselaars, gasturbines en apparaten voor de proces industrie

1.4462

Re (N/mm2)

Met: F = ferritisch A = austenitisch M = martensitisch D = duplex

BOEK-21148.indb 15

13-12-12 19:42

Tabellen en formules

4.5

Aanduiding en eigenschappen van aluminium kneedlegeringen

Tabel 4.17 Aanduiding aluminium kneedlegeringen EN

082

Europese norm

kneedlegering

hoofdgroep

specifieke legering

toestand

Voorbeeld:

EN AW 6082 T4 = aluminium-magnesium-silicium kneedlegering met als specifiek legeringsbestanddeel: mangaan. Tabel 4.18 Hoofdgroepen aluminium kneedlegeringen Hoofdgroep

Legeringselement

Legering

Kenmerken

1xxx

geen

Zuiver

Zeer goed vervormbaar en corrosiebestendig. Goed lasbaar, echter een matige sterkte,

2xxx

Koper

Al Cu

Matig corrosiebestendig en slecht lasbaar. Hoge sterkte, goed te veredelen en te verspanen.

3xxx

Mangaan

Al Mn

Zeer goed corrosiebestendig. Goede mechanische eigenschappen en goed lasbaar, vervormbaar en te veredelen.

4xxx

Silicium

Al Si

Goed gietbaar

5xxx

Magnesium

Al Mg

Goede corrosiebestendigheid en lasbaarheid. Zeewaterbestendig en decoratief te anodiseren.

6xxx

Magnesium + silicium

Al Mg Si

Goede corrosiebestendigheid en goed lasbaar en te veredelen. Zeer goed vervormbaar.

7xxx

Zink

Al Zn

Matige corrosiebestendigheid en lasbaarheid. Hoge treksterkte, te veredelen en te extruderen.

8xxx

overig

BOEK-21148.indb 16

13-12-12 19:42

4.6

Materialen

Aanduiding van aluminium gietlegeringen

Tabel 4.19 Aanduiding aluminium gietlegeringen EN

400

Europese norm

gietlegering

hoofdgroep

legeringsgroep

specifieke legeringsgroep

toestand

Voorbeeld:

EN AC 43400 = aluminium gietlegering met Si als hoofdlegeringselement. Het Si-gehalte is 10 % met magnesium als specifiek legeringselement. Tabel 4.20 Hoofdgroepen aluminium gietlegeringen Cijfercombinatie

Hoofdlegeringselement

Samenstelling

2xxxx

Koper

AlCu

4xxxx

Silicium

AlSi

5xxxx

Magnesium

AlMg

7xxxx

Zink

AlZn

Tabel 4.21 Legeringsgroep aluminium gietlegeringen

BOEK-21148.indb 17

Cijfercombinatie

Legeringsgroep

21xxx

AlCu

41xxx

AlSiMgTi

42xxx

AlSi7Mg

43xxx

AlSi10Mg

44xxx

AlSi

45xxx

AlSi5Cu

46xxx

AlSi9Cu

47xxx

AlSi(Cu)

48xxx

AlSiCuNiMg

51xxx

AlMg

71xxx

AlZnMg

13-12-12 19:42

4.7

Tabellen en formules

Mechanische eigenschappen en toepassingen van non-ferro-legeringen

Tabel 4.22 Mechanische eigenschappen en toepassingen van aluminium kneedlegeringen EN-norm

ISO

AA-code

Toestand

Rm (N/mm2)

Rp0,2 (N/mm2)

Toepassing

EN AW 1050

Al 99.5

AA 1050

H14

105

Keukengerei, verpakkingen forceer- en dieptrekwerk

EN AW 1200

Al 99.0

AA 1200

H14

115

Elektrotechniek, chemischeen levensmiddelenindustrie

EN AW 2017

AlCu4SiMg

AA 2017

380

230

Trailer- en machinebouw, transporttechniek

EN AW 2024

AlCu4Mg1

AA 2024

420

270

Geklonken en geschroefde constructies met hoge sterkte

EN AW 3003

AlMn1Cu

AA 3003

H14

145

125

Scheidingswanden, vaten, roldeuren en luiken

EN AW 3004

AlMn1Mg1

AA 3004

H14

220

180

Scheidingswanden, vaten, roldeuren, meubelindustrie

EN AW 5005

AlMg1

AA 5005

H14

140

110

Gevelbekleding, ramen en deuren, huishoudelijke apparaten

EN AW 5052

AlMg2,5

AA 5052

H14

230

180

Scheepsbouw, carrosserie bouw, constructiebouw en architectuur

EN AW 5083

AlMg4,5Mn0,7

AA 5083

H14

340

280

Scheepsbouw, carrosserie bouw, constructiebouw, tankbouw

EN AW 6060

AlMgSi

AA 6060

150

120

Architectuur, voertuig onderdelen en constructies.

EN AW 6082

AlMgSiMn

AA 6082

205

110

Trailerbouw, containers en transporttechniek

EN AW 7020

AlZn4,5Mg1

AA 7020

320

210

Dynamisch belaste las constructies, trailer- en machinebouw

EN AW 7075

AlZn5,5MgCu

AA 7075

275

145

Dynamisch belaste geklonken en geschroefde constructies

BOEK-21148.indb 18

13-12-12 19:42

Materialen

Tabel 4.23 Mechanische eigenschappen en toepassingen van aluminium gietlegeringen EN- norm

ISO

AA-code

Proces

Rm (N/mm2)

Rp0,2 (N/mm2)

Toepassing

EN AC 43000

AlSi10Mg

AA 43000

C, Z

160 – 320

80 – 280

Complexe zwaarbelaste machineonderdelen

EN AC 43400

AlSi10Mg(Fe)

AA43400

220 – 300

140 – 200

Cilinderkoppen, onderdelen voor snel draaiende motoren

EN AC 46000

AlSi9Cu4(Fe)

AA46000

240 – 310

140 – 240

Complexe motor-, machineen voertuigonderdelen

EN AC 46200

AlSi8Cu3

AA46200

C, Z

160 – 240

100 – 160

Ingewikkelde dunwandige machineonderdelen

EN AC 47000

AlSi12(Cu)

AA47000

220 – 280

140 – 180

Pomphuizen, schroefbladen en stootvaste machine onderdelen

EN AC 51100

AlMg3

AA51100

140 – 200

80 – 110

Zeewaterbestendige lichte constructies en voorwerpen

EN AC 51200

AlMg9

AA51200

200 – 300

140 – 220

Decoratieve toepassing als beslag, huishoudelijke en kantoormachines

EN AC 51400

AlMg6(Si)

AA51400

160 – 240

100 – 150

Scheepsbouw, architectuur, voedingsmiddelen en chemische industrie

Proces: S = spuitgieten Z = zandgieten C = coquillegieten B = bijzondere toepassing

BOEK-21148.indb 19

13-12-12 19:42

Tabellen en formules

Tabel 4.24â&#x20AC;&#x201A; Koperlegeringen

BOEK-21148.indb 20

13-12-12 19:42

Materialen

Tabel 4.25 Titaanlegeringen

4.8

Lager- en af dichtingsmaterialen

Tabel 4.26 Glijlagermaterialen voor droogloop toelaatbare vlaktedruk

toelaatbare bedrijfs temperatuur

toelaatbare omtreksnel heid

wrijvings coëfficiënt

σo in N/mm2

T in °C

υ in m/s

polyamide (nylon)

100

0,1

0,1 – 0,40

polyacetaat

100

0,1

0,1 – 0,40

met PTFE* geïmpregneerd poreus metaal

100

250

2,0

0,05 – 0,20

gevuld PTFE

250

1,0

0,05 – 0,30

polyamiden

300

1,0

–

PTFE-vezelweefsel

200

250

0,05

0,03 – 0,30

grafietsoorten

1–4

350 – 500

–

0,10 – 0,30

met grafiet geïmpregneerd metaal

350 – 600

–

0,10 – 0,20

materiaal

* polytetrafluorethyleen

BOEK-21148.indb 21

13-12-12 19:42

Tabellen en formules

Tabel 4.27 Overzicht poreuze lagermetalen chemische samenstelling in gewichtsprocenten

poreusheid in volume procenten

toelaatbare vlaktedruk σo in N/mm2

asmateriaal

90% Fe 98% Fe 75% Fe 98% Fe 88% Fe

10%Cu 2%Cu 25%Cu 2%Cu 10%Cu 2% grafiet

15 – 20 20 – 25 16 – 18 17 – 20 20 – 22

100 70 60 50 40

}

89% Cu

10% Sn 1%grafiet

15 – 22

20 – 40

bij voorkeur geharde as

85% Cu

10% Sn 5%grafiet

18 – 27

7 – 20

verdraagt ongeharde as, of smeermiddeltekort

geharde as vereist

Tabel 4.28 Lagermetalen bij volledige smering materiaalcombinatie

toelaatbare vlaktedruk σo in N/mm2

toelaatbare omtreksnelheid υ in m/s

toepassing

astap

glijlager

ongehard staal

gietijzer

2,5

0,5

v oor grote lagers met lage glijsnelheden, alternatief voor duurder brons ongehard

ongehard staal

zachtbrons

v rij zacht brons geschikt voor middelzware belastingen; matig bestand tegen stoten en slijtage

gehard staal

middelhard brons

120

v oor zware belastingen slijtvast, toegepast voor zuigerpennen, gereedschapswerktuigen, schroefassen, enz.

gehard staal

hardbrons

150

arde bronssoort voor zware belastingen h en meer slijtvast

gehard staal

sinterbrons

voor droge smering en middelmatige belastingen

gehard staal

witmetaal

>20

voor middelzware belastingen en grote glijsnelheden

BOEK-21148.indb 22

13-12-12 19:42

4.9

Materialen

Veren en verenstaal

Tabel 4.29 Genormaliseerde draadmaterialen voor druk- trek- en draaiveren materiaal

aanduiding

verenstaaldraad

norm

afmeting d (mm)

mechanische eigenschappen G (N/mm2)

opmerkingen en toepassingen

klasse A

0,3 – 10

81500

ardgetrokken materiaal; druk h veren met geringe eisen; trek- en draadveren met normale eisen

klasse B

0,3 – 17

81500

ardgetrokken materiaal; druk- en h trekveren met normale eisen; draaien draadveren met hoge eisen

DIN 17223 verenstaaldraad

klasse C

0,07 – 17

81500

ardgetrokken materiaal; druk- en h trekveren met zeer hoge eisen

verenstaaldraad

klasse II

0,07 – 2

81500

hardgetrokken materiaal

oliegehard verenstaaldraad

1 – 14

81500

rukveren met wisselende belastind gen; draaien draadveren

oliegehard klepverenstaaldraad

1 – 7,5

81500

rukveren met sterk wisselende d belastingen, speciaal ‘klepveren’

corrosievast verenstaaldraad

X12CrNi177

0,2 – 10

71500

hardgetrokken materiaal; normale corrosievaste kwaliteit; vergelijkbaar met AISI 301

corrosievast verenstaaldraad

X12CrNiAl177

0,2 – 10

71500

hardgetrokken materiaal; extra hoge trekvastheid; voor zwaarder belaste veren

corrosievast veren staaldraad

X5CrNiMo1810

0,2 – 10

71500

hardgetrokken materiaal; extra corrosiebestendig; voor veren in een agressieve omgeving; vergelijkbaar met AISI 316

fosforbrons verendraad

CuSn6

0,2 – 10

41000

hardgetrokken materiaal; goede elektrische geleiding

chroom siliciumverenstaal

60SiCr7

9 – 50

78500

gewalste draad; voor grotere draai-, druk en trekveren met normale eisen

7 – 40

78500

gewalste en geslepen draad; voor grotere druk-, trek- en draaiveren met hoge eisen

DIN 17224

DIN 17662

DIN 17221 chroom vanadium verenstaal

50CrV4

verder diverse materialen zoals messing, beryllium, koper en hittebestendige materialen, enz.

BOEK-21148.indb 23

13-12-12 19:42

Tabellen en formules

Tabel 4.30 Genormaliseerde materialen voor blad- en spiraalveren materiaal

verenstaal

aanduiding

mechanische eigenschappen E

(N/mm2)

opmerkingen en toepassingen

C60

1200 – 1450

standaardkwaliteit voor blad- en spiraalveren bij diktes

C67

1200 – 1450

van 0,1-2,5 mm;

1200 – 1550

55Si7 voornamelijk gebruikt bij grotere diktes

M75

1200 – 1550

(2-5 mm)

55Si7

1550 – 1950

Ck60

1300 – 1525

zogenoemde edelstalen, voor blad- en spiraalveren met

Ck67

1375 – 1600

hoge eisen, 67SiCr5 en 50CrV4 voornamelijk voor diktes

MK75

1550 – 1750

vanaf 2 mm

C75

verenstaal

norm

MK101

DIN 17222 206000

1750 – 2350

67SiCr5

1850 – 2350

50CrV4

1650 – 2250

fosforbrons CuSn6

DIN 17662 112800

340 – 800

standaardkwaliteit; in diktes van 0,2-2 mm; veelal toegepast in de elektrotechnische industrie vanwege het goede elektrische geleidingsvermogen

beryllium-

CuBe2

DIN 17666 132500

1140 – 1480

koper

voor veren met hoge mechanische eisen, tevens matig temperatuurbestendig

nieuw zilver CuNi18Zn20

DIN 17663 122500

370 – 700

toepassing als bij fosforbrons, voornamelijk in de telecommunicatie

messing

CuZn15

DIN 17660 103000

250 – 500

CuZn37

106000

290 – 700

toepassing als bij fosforbrons, maar lagere veerkwaliteit

corrosie-

Rm bij dikten in mm van:

vast staal

0,1 – 0,25

0,25 – 0,5

1750 – 2000

1650 – 1900 1550 – 1800 1475 – 1700 1375 – 1600

1950 – 2150

1900 – 2100 1800 – 2000 1650 – 1850 1325 – 1525

1325 – 1550

1225 – 1475 1125 – 1375 1025 – 1300 975 – 1225

X12CrNi177 X7CrNiAl177 X5CrNiMo1810

BOEK-21148.indb 24

DIN 17224 191300

0,5 – 0,75

0,75 – 1

1 – 1,6

13-12-12 19:42

Materialen

Berekening Tabel 4.31 Uitvoering veereinden uitvoering van de veereinden

afgeknipt

aangelegd

vlakgeslepen

aangelegd en vlak geslepen

totaal aantal windingen nt

n+2

n + 0,5

n+2

bloklengte Lb

1,1 d(n + 1)

1,1 d(n + 3)

1,1 d(n + 0,5)

1,1 d(n + 1,5)

voordelen:

eenvoudig te maken

ligt voor driekwart vlak aan; gemak kelijk te maken; geringe neiging tot in elkaar haken bij transport

ligt voor de helft vlak aan

ligt geheel vlak aan; aan vooral van belang bij veren met kleine wikkelverhoudingen en/of grotere draaddikten

nadelen:

ligt niet goed aan op de veerschotels; uiteinden haken bij transport in elkaar

moeilijker te maken

voor massafabricage relatief duur; uiteinden haken bij transport in elkaar

het slijpen bij grotere series; vrij duur

Veerconstante F   C =  __ s Aantal wikkelingen s ⋅ G ⋅ d4      F =  ________ 8 ⋅ n ⋅ D3 Wikkelverhouding D   W =  __ d Wringspanning 8 ⋅ F ⋅ D ⋅ k      τw =  __________ π ⋅ d3

BOEK-21148.indb 25

13-12-12 19:42

Tabellen en formules

Met: C = veerconstante in N/mm; F = belasting op de veer in N; s = indrukking van de veer in mm; G = glijdingsmodulus in N/mm2; d = draaddikte in mm; n = aantal werkzame windingen; D = middellijn van de veer; W = wikkelverhouding; τw = wringspanning = 0,5 Rm; k = correctiefactor (dimensieloos). 1,55 1,5

3 d 2 + d_ k = 1 + _54 × ( dD_( + _87 × (_ D ( (D (

1,45

volgens Gohner

1,4 1,35 1,3 1,25 k

1,2 1,15 1,1 1,05 1,0

D W=_ d

Figuur 4.3 Correctiefactor k

BOEK-21148.indb 26

13-12-12 19:42

Materialen

4.10 Kunststoffen Tabel 4.32â&#x20AC;&#x201A; Aanduiding, eigenschappen en toepassing thermoplasten

BOEK-21148.indb 27

13-12-12 19:43

Tabellen en formules

Tabel 4.33â&#x20AC;&#x201A; Aanduiding, eigenschappen en toepassing thermoharders

Tabel 4.34â&#x20AC;&#x201A; Aanduiding, eigenschappen en toepassing elastomeren

BOEK-21148.indb 28

13-12-12 19:43

Materialen

aromatische koolwaterstoffen

•

–

•

–

•

–

•

–

•

–

•

EVA PP PIB

–

•

–

•

–

PMP

–

•

–

•

–

•

–

wateropname ASTM D 570

•

terpentine

–

onverzadigde gechlor. koolwaterstoffen

–

vetten en oliën

organische zuren

–

ethers

ketonen

esters

•

alcoholen

•

sterke logen

–

zwakke logen

•

sterke zuren

+ +

koud water + +

minerale oliën

aminen

PE zacht PE hard

brandstoffen

aldehyde

koolwaterstoffen

halogenen (droog)

oplossing van emulg. zouten

fluorwaterstofzuur

zwakke zuren

•

warm water

oxiderende zuren

+ = bestendig • = beperkt bestendig – = niet bestendig

gechloreerde koolwaterstoffen

Tabel 4.35 Bestandheid tegen chemicaliën

–

•

–

– 0,01

•

–

– 0,01

–

•

–

– 0,05...0,13

•

–

+ 0,01...0,03

•

–

– 0,1

•

–

•

–

– 0,01

PVC hard

•

–

•

–

PVC zacht

•

–

•

–

•

–

– 0,15...0,75

•

–

•

–

•

–

•

–

– 0,03...0,1

•

–

•

–

•

–

•

–

•

–

– 0,2...0,4

SAN

•

–

•

–

•

–

– 0,1...0,3

ABS

•

–

•

–

– 0,2...0,45

PMMA

•

–

•

–

•

–

•

–

+ 0,2...0,4

• –

• +

+ +

• –

• +

+ +

+ –

– •

+ +

+ •

• +

• •

+ +

– +

• 0,15 • 0,22 + 0

AMMA

•

POM PTFE

+ +

• +

– +

PCTFE

•

–

• 0

PA 6

•

–

•

–

•

• 1,3...1,9

PA 12

•

–

•

–

•

• 0,25

•

–

•

–

•

–

•

–

•

–

+ 0,1...0,2

PETP

–

•

–

•

• 0,1

PBTP

–

•

–

•

–

•

• 0,1

PPO

PSU

•

–

0,06 0,22

•

–

•

–

•

–

• 0,1...0,2 0,4...0,8

•

–

•

–

•

0,3...0,7

(onverzadigde) polyester

•

–

•

–

•

–

– –

– 0,2

–

+ 0,1...0,3 • 0,1...0,5

•

0,2...0,6

–

•

–

•

–

+– +

•

–

EP PUR lineair

+ +

• +

+ •

– –

• –

+ –

• –

+ +

+ –

+ +

• –

• +

+ +

+ –

+ +

•

0,7...0,9

PUR vertakt

•

–

•

–

•

–

•

–

• 0,1...0,2

PUR elastomeer

•

–

•

–

•

–

•

–

•

–

– 6

–

+ 2...7

–

– 1...2

•

–

•

–

•

–

•

–

•

–

CAB

•

–

•

–

•

–

0,7...0,9

1...3

vulcanfiber

–

•

–

caseïne

–

BOEK-21148.indb 29

13-12-12 19:43

Sinds eind jaren negentig is Transfer de methode voor techniekopleidingen in het middelbaar beroepsonderwijs, zoals elektrotechniek, werktuigbouwkunde en mechatronica. Transfer is ontwikkeld volgens de actuele inzichten in het zelfstandig leren en werken. Bij de serie is het boek Tabellen en Formules, een onmisbare uitgave die, het praktisch werken met tabellen en formules in de praktijk goed ondersteunt. Bij deze vernieuwde versie van Tabellen en Formules is de informatie gebaseerd op de nieuwste normen en technieken. De zoekfunctie is eenvoudig door gebruik te maken van een gedetailleerde indeling en een logische volgorde. Daar waar nodig zijn tabellen uitgebreid met extra uitleg. Dit boek is een onmisbaar naslagwerk voor de beroepspraktijk, omdat de meest gebruikte tabellen en formules hierin opgenomen zijn.

5811_omslag.indd 2

11-12-2012 13:35:19