Warum rütteln sich Schrauben immer lose?

[Lorchen]

Ich bin also jetzt bei smokiebrandy in Zittau untergekommen. Wir haben eine Stadtbesichtigung inkl. (und hauptsächlich) der OHS gemacht. Nachdem Stephan endlich wußte, was ein KDL ist, hat er uns auch gefunden - mit seiner ETS 150 - aus eigener Kraft!

Aber darum geht's hier nicht.

Worum? Äh - ja...

Ich habe diese durchaus ernsthaft gemeinte Frage an unseren Jungdiplomanden für Maschinenbau gestellt Warum, zum Luzifer, rütteln sich Schrauben und Muttern bei Vibration immer in Richtung lose. Egal, wie man es dreht und hält, man verliert immer die Schrauben und Muttern. Sie drehen sich nie von selbst in Richtung "fest".

WARUM?

[Victor]

Weil das Material nunmal selber nicht mehr Kraft aufwinden kann, also ihm vorgegeben wird
und es sich nicht dadurch fester drehen kann.

Deshalb gehts im Gewinde einfacher, wenn die Kraft in die andere Richtung geht, also ab...

Ist wie beim Klopapier, egal wie man sich anstrengt, manchmal vergisst man es doch

[Der Bruder]

Und genau aus diesem Grund hat mal jemand Stopmuttern erfungen,und schraubensicherungslack

[Stephan]

Kontrolldurchlass hieß es glaube.

Mein unüberlegter Erklärungsversuch, der glaube viele Betrachtungsweisen durcheinanderwirft.

Rechtsgewinde hat Rechtsdrall, bildlich gesprochen zieht es sich fest, wie wenn man eine Wendeltreppe hinunter geht.
Durch Anziehen mit einem bestimmten Drehmoment setzt ich das Gewinde, es kommt zu Spannungen im Gewinde, diese wirken, sinnbildlich nach unten von der Kraftrichtung.
Vibrationen wirken nun dieser Kraft entgegen und wenn sie größer sind, ist die Mutter/ Schraube lose und wirkt der Ursprungsrichtung der Kraft entgegen, sie geht also die Wendeltreppe wieder rauf.

Ziemlich wirr das Ganze, aber ich bin Produktionstechniker und kein Konstrukteur .

[Lorchen]

Weil das Material nunmal selber nicht mehr Kraft aufwinden kann, also ihm vorgegeben wird
und es sich nicht dadurch fester drehen kann.

Nein, nein, ich meinte, die Mutter sitzt als Beispiel etwa in der Mitte des Gewindes. Sie ist schon lose. Und jetzt gibst Du Gas. Die Mutter wirst Du garantiert verlieren. Sie wird sich nie in die andere Richtung drehen.

WARUM?

-- Hinzugefügt: 14/8/2010, 19:51 --

... sie geht also die Wendeltreppe wieder rauf.

Sie kann doch aber genauso gut die Wendeltreppe wieder hinuntergehen. Was hindert sie daran?

[Stephan]

Eigentlich entweder Trägheit oder natürliches Axiom .

[mzanhalter]

weil das Murphys Gesetz ist

[Der Bruder]

Das ist wie mit dem Strudel in der Badewanne Auf der Nordhalbkugel,gegen den Uhrzeigersinn

Auf der Südhalbkugel mit dem Uhrzeigersinn

Daraus folgt das auf der Südhalbkugel nie ne Mutter verloren geht

[Stephan]

-- Hinzugefügt: 14/8/2010, 19:51 --

... sie geht also die Wendeltreppe wieder rauf.

Sie kann doch aber genauso gut die Wendeltreppe wieder hinuntergehen. Was hindert sie daran?

Der ihr irgendwann mal vorgegebene Kraftrichtungssinn durch ds Aufschrauben/ Festdrehen.

[Lorchen]

Na, dann frag mal engel, unseren Australier.

Also: Egal, ob die Mutter auf der Schraube oben oder unten draufsitzt, man verliert sie.

-- Hinzugefügt: 14/8/2010, 19:58 --

... sie geht also die Wendeltreppe wieder rauf.

Sie kann doch aber genauso gut die Wendeltreppe wieder hinuntergehen. Was hindert sie daran?

Der ihr irgendwann mal vorgegebene Kraftrichtungssinn durch ds Aufschrauben/ Festdrehen.

Wir sind hier aber nicht im Esoterikforum.

[Der Bruder]

Daran werden wir uns wohl gewöhnen müssen

[Flacheisenreiter]

Vibrationen wirken nun dieser Kraft entgegen und wenn sie größer sind, ist die Mutter/ Schraube lose und wirkt der Ursprungsrichtung der Kraft entgegen, sie geht also die Wendeltreppe wieder rauf.

Hmm...ich bin kein Maschinenbauingeneur, aber ich stells mir so vor:
Beim "Vibrieren" bewegen sich die unter Spannung stehenden Teile in Mikrometerbruchstücken(oder so ähnlich ) voneinander weg und wieder zusammen, in der Frequenz der Vibration.
Also wird die Schraubverbindung in dieser Frequenz minimal entspannt und wieder "befestigt".
Da die Verbindung unter Spannung steht, ist sie bestrebt, die Spannung zu lösen, und zwar im Moment des erwähnten minimalen Entspannens.
Das geht nur in Richtung "lose".
Ich weiß nicht, ob ich das verständlich geschrieben hab oder ob es stimmt, ist auch nur eine unbedarfte Vermutung.

[Lorchen]

Dann müßten sich Linksgewinde immer festziehen. Tun sie das?

Jetzt ist smokie dran...

[Stephan]

Vibrationen wirken nun dieser Kraft entgegen und wenn sie größer sind, ist die Mutter/ Schraube lose und wirkt der Ursprungsrichtung der Kraft entgegen, sie geht also die Wendeltreppe wieder rauf.

Hmm...ich bin kein Maschinenbauingeneur, aber ich stells mir so vor:
Beim "Vibrieren" bewegen sich die unter Spannung stehenden Teile in Mikrometerbruchstücken(oder so ähnlich ) voneinander weg und wieder zusammen, in der Frequenz der Vibration.
Also wird die Schraubverbindung in dieser Frequenz minimal entspannt und wieder "befestigt".
Da die Verbindung unter Spannung steht, ist sie bestrebt, die Spannung zu lösen, und zwar im Moment des erwähnten minimalen Entspannens.
Das geht nur in Richtung "lose".
Ich weiß nicht, ob ich das verständlich geschrieben hab oder ob es stimmt, ist auch nur eine unbedarfte Vermutung.

So meinte ich das ungefähr auch.

[Der Bruder]

Glaub ich nicht

[smokiebrandy]

Eigentlich ist es ganz einfach die Muttern bewegen sich schon in beide Richtungen, wir bemerken es aber nur wenn sie abfällt!

-- Hinzugefügt: 14th August 2010, 8:07 pm --

Da ist was dran, sagt Lorchen.

[Victor]

Eine Frage für Galileo

[Flacheisenreiter]

Dann müßten sich Linksgewinde immer festziehen. Tun sie das?

Nö, Du scheinst meine "Theorie"( ) nicht zu verstehen Lorchen!
Immer entgegen der Verspannung versucht sich die Mutter zu lösen, egal ob Rechts- oder Linksgewinde, sie wird immer lose !

[Lorchen]

Wenn Schrauben/Muttern schon lose sind, gibt es keine Verspannungen mehr. Aber trotzdem wird sie das Unglaubliche tun!

-- Hinzugefügt: 14/8/2010, 21:44 --

Na ja, wie ich sehe, wißt ihr es auch nicht. Das macht nichts.

Trotzdem muß dieses Verhalten der Schraube/Mutter einen Grund haben.

[Ralle]

Ich versuch mal meine Erklärung abzugeben:
Dazu sollte man die Kräfte beachten, die an einer Schraube/ Mutter wirken. Letztendlich hält diese nur fest weil beim Festziehen die Reibung der Gewindegänge aneinander, bzw. zwischen dem Werkstück und der Schraube/Mutter zunimmt. Diese Kraft wirkt immer von der Seite des Werkstückes her, dem entgegen wirkt im Prinzip nur der Atmospärendruck. Wenn nun eine Werkstück mit seiner Masse vibriert wirkt die davon ausgehende Kraft auch in Richtung Schraube/ Mutter und ist größer als der Atmospärendruck, daher löst sich die Schraube erst einmal. Ist sie dann einmal locker wirken die Schwingungen mit ihrer Kraft, dabei kann sich die Schraube oder die Mutter auf einem Gewinde durchaus in beide Richtungen bewegen (solange das Gewinde ok ist) nur wird sie sich nicht mehr festziehen, da sie dann wieder die Reibungskräfte überwinden müsste. Sie dreht sich also nur solange in Richtung fest, wie die Kraft nicht größer oder gleich der Gegenkraft ist. Sie vibriert nun solange auf dem Gewinde hin und her, bis sie irgendwann mal am freien Ende des Gewindes angekommen ist und runter fällt. (Alles natürlich nur für nicht rotierende Gewinde)

Ich hab das auch nicht studiert und lass mich von Profis gerne berichtigen

[Pirazzi]

Ich bin angehender Masch'bauingenieur, aber bin noch nicht so weit, eine klare Aussage über diese Fragestellung zu geben.
Aber jetzt interessiert mich das auch!

Das sich eine festgezogene Mutter bei Spannungen nur lockert und nicht festzieht liegt in der Natur des Prinzips (es ist einfach das Prinzip einer schiefen Ebene/Rampe). Nur durch die Haftreibung hält die Schraube fest. Schwingungen wirken sich negativ auf die Haftung aus.
Es ist jetzt eine interessante Frage, ob die die Bewegung der Schraube nach dem Lockern von der Art der Schwingung oder aber vom Drehsinn der "Rampe" abhängt. Ich glaube die Corioliskraft könnte tatsächlich eine Rolle spielen.
Ich werde für Gewissheit mal jemanden hier am Institut fragen.

Ich habe erst vorgestern an einem Star-Motor geschraubt, bei laufendem Motor hat sich die Motorschraube hereingedreht...

Nur so als Einwurf: Damals beim Praktikum hatten wir so eine art Rüttel-Förderanlage, die Gummiteile wurden einfach in den Topf eingefüllt und durch Schwingungen die Rampe heraufbefördert. Ob das Gerät auch südlich des Äquators oder mit anderen Richtungssinn der Rampe funktionieren würde, müsste ich mal erfragen...

[Robert K. G.]

Wenn Schrauben/Muttern schon lose sind, gibt es keine Verspannungen mehr. Aber trotzdem wird sie das Unglaubliche tun!

-- Hinzugefügt: 14/8/2010, 21:44 --

Na ja, wie ich sehe, wißt ihr es auch nicht. Das macht nichts.

Trotzdem muß dieses Verhalten der Schraube/Mutter einen Grund haben.

Überprüfen lässt sich deine Theorie ganz leicht mit einer Gewindestange und einer Mutter. Nach deiner Theorie will sich jetzt die Mutter lockern. Also muss sie, wie man sich sehr leicht selber überzeugen kann, von beiden Enden des Stabes den gleichen Abstand haben. Sonst wäre sie zu einer Seite fester als zu der anderen. Da die Mutter jetzt aber nur fest in der Mitte sitzen kann, gleichzeitig locker sein muss, kann sie folglich nur in zwei Teile zerfallen und fällt herunter.

So, ich ich muss jetzt aber leider weg und mal nach Schrödingers Katze sehen.

Gruß
Robert

[Asyreß]

Ist das nicht wie beim hulahup reifen schnelle bewegung der reifen geht nach oben langsame bewegung reifen nach unten .
da sich die schraube mit dem ende was nicht eingeschraubt ist schenller bewegt dreht sie sich nach au?en (aus dem gewinde ) .
bei der mutter ist es denk ich änlich da die mutter meist auf eier schraube sitzt und der schrauben kopf durch die höre masse langsamer bewegt als das schrauben ende dreht sich sich nach ausen vom gewinde .

Falsch ????



Gruß Zasch

[Lorchen]

Da die Mutter jetzt aber nur fest in der Mitte sitzen kann, gleichzeitig locker sein muss, kann sie folglich nur in zwei Teile zerfallen und fällt herunter.

Das gehört in den Bereich der Atomphysik.

Ich habe erst vorgestern an einem Star-Motor geschraubt, bei laufendem Motor hat sich die Motorschraube hereingedreht...

Dann hättest Du die anderen 50% des vermuteten Verhaltens gefunden.

Letztendlich hält diese nur fest weil beim Festziehen die Reibung der Gewindegänge aneinander, bzw. zwischen dem Werkstück und der Schraube/Mutter zunimmt.

Dein Ansatz ist leider falsch, denn die Schraube/Mutter ist bereits locker.

Folgender Vorschlag: Man nimmt eine ES/ETS mit dem traditionellen Heckgepäckträger. Dieser hat links und rechts je eine Schraube M8 zum Befestigen des Bügels. Beide befinden sich also genau entgegengesetzt von der Lagerung und der Drehrichtung. Beide lockern. Dann fährt man schön ausgiebig durch die Oberlausitz oder meinetwegen auch durch die Märkische Schweiz.

Man wird beide Schrauben verlieren, und damit den Bügel.

WARUM?

Ist das nicht wie beim hulahup reifen schnelle bewegung der reifen geht nach oben langsame bewegung reifen nach unten .

Das hängt eindeutig vom Hüftschwung des Hula-Hup-Mädels ab, ist also nicht objektiv.

[Robert K. G.]

...
Man wird beide Schrauben verlieren, und damit den Bügel.

WARUM?
...

*Ernst*

Das ist ein rein stochstisches Phänomen und lässt sich sehr einfach graphisch erklären. Ich fürchte aber du willst es nicht sehen, da damit keine lustigen Antworten mehr kommen.

Gruß
Robert

-- Hinzugefügt: 14th August 2010, 10:51 pm --

Oh ich habe was Vergessen *Ernst aus*... Puh!

[Lorchen]

Das ist ein rein stochstisches Phänomen und lässt sich sehr einfach graphisch erklären. Ich fürchte aber du willst es nicht sehen, da damit keine lustigen Antworten mehr kommen.

Ich vergaß: Natürlich fahre ich fünf mal und Stephan auch. Also 10x. Je 5x durch die Märkische Schweiz und 5x durch die Oberlausitz. Noch irgendwelche Rahmenparameter?

[Robert K. G.]

Das ist ein rein stochstisches Phänomen und lässt sich sehr einfach graphisch erklären. Ich fürchte aber du willst es nicht sehen, da damit keine lustigen Antworten mehr kommen.

Ich vergaß: Natürlich fahre ich fünf mal und Stephan auch. Also 10x. Je 5x durch die Märkische Schweiz und 5x durch die Oberlausitz. Noch irgendwelche Rahmenparameter?

Ja, auf die Länge der Fahrt kommt es an.

[Lorchen]

Ja, auf die Länge der Fahrt kommt es an.

[Henry G.]

Und warum rütteln sich Schrauben/Muttern nicht lose, wenn sie mit einer zweiten Mutter gekontert werden???
MfG

[Robert K. G.]

Und warum rütteln sich Schrauben/Muttern nicht lose, wenn sie mit einer zweiten Mutter gekontert werden???
MfG

Na weil sie gekontert sind.

[Lorchen]

Weil dann eine gegenseitige Spannung vorliegt. Aber das ist hier gerade nicht die Voraussetzung.

[Robert K. G.]

Ja, auf die Länge der Fahrt kommt es an.

Ja eben doch! Ich gebe mal einen Tipp. Fang mal bei dem Modell einer Gewindestange an. Du machst den Fehler, dass du eine Normalverteilung annimmst. Dem ist nicht so! Die Mutter führt eine Bewegung um einen Mittelpunkt aus. Sie hat nur zwei Möglichkeiten: nach links oder rechts zu wandern. Immer wieder von Neuem. Bei dieser Bewegung handelt es sich um eine Gleichverteilung. Na, machts Klick? Ansonsten warte bis Arne das hier entdeckt.

[Lorchen]

Eigentlich ist es ganz einfach die Muttern bewegen sich schon in beide Richtungen, wir bemerken es aber nur wenn sie abfällt!

[Robert K. G.]

:arrow:

Eigentlich ist es ganz einfach die Muttern bewegen sich schon in beide Richtungen, wir bemerken es aber nur wenn sie abfällt!

Ja, das ist es im Prinzip. Nur dass die Mutter in Richtung fest nicht abfallen kann und die Wahrscheinlichkeit in Richtung lose zu wandern nie verschwindet. Es kommt halt doch auf die Länge an.

[Norbert]

Wir sind hier aber nicht im Esoterikforum.

seitdem der ominöse Club für den Arsch popo hier installiert wurde glaube ich aber schon das das hier ein Erotikforum ist !

[Robert K. G.]

Wir sind hier aber nicht im Esoterikforum.

seitdem der ominöse Club für den Arsch popo hier installiert wurde glaube ich aber schon das das hier ein Erotikforum ist !

Hier findet sich für jeden was: Haarausfall, stinkende Füße, Erotik, lockere Muttern, Dachschäden... Ach ja, manchmal geht es auch um MZ.

[Norbert]

Dann müßten sich Linksgewinde immer festziehen.

schon Walter U. sagte: linksrum immer, rechtsrum nimmer !

[Str!k3r]

Die Mutter is doch auch nicht dumm, die sieht doch das es in die eine Richtung nicht weiter geht, und da dreht sie sich halt Richtung auf.

Ne mal ernst, wenn die Mutter auf einem Gewinde sitzt und das irgendwoe fest ist, dann schwingt die Seite an der das Gewinde nicht am Moped befestigt ist ja mehr. Und genau in diese Richtung, also wo mehr Schwingungen sind bewegt sich die Mutter hin.

Sieht man ja auch wenn man z.B. irgend einen großen Ring um den Arm macht und den Arm dann so bewegt das die Bewegung an der Hand am größten ist, dann wandert der Ring richtung Hand bis er abfällt, und genau so macht das die Mutter auch.

[ETZploited]

Ich gebe mal einen Tipp. Fang mal bei dem Modell einer Gewindestange an. Du machst den Fehler, dass du eine Normalverteilung annimmst. Dem ist nicht so! Die Mutter führt eine Bewegung um einen Mittelpunkt aus. Sie hat nur zwei Möglichkeiten: nach links oder rechts zu wandern. Immer wieder von Neuem. Bei dieser Bewegung handelt es sich um eine Gleichverteilung. Na, machts Klick? Ansonsten warte bis Arne das hier entdeckt.

Auf den ersten Riecher würde ich sagen, Markov-Kette
Mit Wahrscheinlichkeitstheorie stehe ich allerdings auf dem Kriegsfuß

[Robert K. G.]

...
Auf den ersten Riecher würde ich sagen, Markov-Kette
Mit Wahrscheinlichkeitstheorie stehe ich allerdings auf dem Kriegsfuß

Och man. Dabei wäre es jetzt die Gelegenheit einen ganz einfachen Fakt durch sinnlose Fachsimpeleien in die Länge zu ziehen, dass am Ende keiner mehr richtig weiß worum es eigentlich ging.

[ETZploited]

Ich enttäusche dich doch gern!
Deine Herangehensweise ist ja nun alles andere als positivistisch (pfui Spinne)

[Ralle]

Dann fährt man schön ausgiebig durch die Oberlausitz oder meinetwegen auch durch die Märkische Schweiz.

Man wird beide Schrauben verlieren, und damit den Bügel. WARUM?

Weil der Fahrer zu faul war oder keine Ahnung hatte Schrauben richtig fest zu ziehen

P.S.: Wenn ich mir bei der nächsten Ausfahrt einen ETS- Gepäckträger in den Vorderreifen rammle, dann bist du dran mein lieber.

[retonna12]

Das ist ein rein stochstisches Phänomen und lässt sich sehr einfach graphisch erklären. Ich fürchte aber du willst es nicht sehen, da damit keine lustigen Antworten mehr kommen.

Ich vergaß: Natürlich fahre ich fünf mal und Stephan auch. Also 10x. Je 5x durch die Märkische Schweiz und 5x durch die Oberlausitz. Noch irgendwelche Rahmenparameter?

Ihr müßt ja schlechte Straßen haben

[Ratzifatzi]

Wenn ihr das Problem ernsthaft lösen wollt, mal ein Lösungsansatz.

Schneid mal einer solch eine Gewindesteigung frei (Freischneiden ist das erste was ein Maschinenbauing lernen sollte). Dann bleiben am Ende wahrscheinlich ein paar Kräfte, Richtungen, eine Reibung und ein paar Winkel übrig. Und voila bleibt als Ursache das gleiche, weshalb ein eingelegter 3ter Gang bei intaktem Getriebe niemals rausspringt, beim Einlegen des Ganges aber zwangsweise "reinspringt" und auch drin bleibt.

[Telya]

Also ich als fast fertiger Mechatronik Master und als fertiger Maschinenbau Bachelor würde folgendes sagen:

Erstmal funktioniert der Vibrationswendelförderer auch auf der Südhalbkugel, da er nicht irgendwie funktioniert sondern eigentlich 3 Bewegungen durchführt. Hochwerfen - nach links schieben, während die Teile in der Luft sind, nach rechts zurückschieben wenn Teile liegen (diese bewegen sich jetzt nicht relativ zum Förderer, da jetzt Reibung zwischen Förderer und Teile vorherrscht.)

So und nun zur Schraube - meine wahrscheinliche Erklärung:

Wenn man eine Schraube mit einer Mutter festzieht, dann verspannt man sie - das "System" kann man sich jetzt wie ein ausgelenkte Feder vorstellen.
Wenn man sie nun also auf Zug belastet, bewegt sich das System unter Umständen (wird auseinander gezogen - egal ob rechts oder linksgewinde) folglich rutscht die Mutter von der Schraube, so wie sich eine Feder auch wieder zurückformt wenn ihr sie loslasst. Das ganze passiert dann aber halt immer nur in kleinen Schritten, da die Energie der Vibrtaion ja groß genug sein muss um die nötige Vorspannungskraft (Festschrauben) zu übertreffen (Vibrationskraft). Fest ziehen kann sich das ganze allerdings nicht, da in dem Fall eine viel viel größere Kraft benötigt wird! Nämlich die schon vorhandene Vorspannungskraft (das bereits festgezogene) sowie die in diesem Zusammenhang beachtliche Reibung und den neuen zusätzlichen Verspannungsanteil!
Somit ist es bei einer statistisch gleich wechselnden Vibration (50% Druck und 50% Zug jeweils gleicher Betrag) unmöglich das eine Schraube fest, denn loser wird.

Wenn ihr allerdings eine Vibration drauf gebt, die immer sagen wir ganz stark und ruckartig auf Druck belastet und nur ganz langsam diese Krafteinwirkung wieder zurückfährt - dann könnte sich die Schraube auch festziehen!

[kutt]

WARUM?

ganz einfach - der zielzustand eines jesen systems ist die vollständige (möglichst hohe) [wiki=Entropie_(Thermodynamik)]Entropie[/wiki]

Jedes System strebt einen Zustand mit möglichgst hoher Entropie an. Und die ist nun mal erreicht, wenn alle Schauben locker sind

[Pirazzi]

Die Frage war ja, in welche Richtung die Mutter dreht, wenn sie einfach nur locker auf einem horizontalen Gewinde sitzt.

[kutt]

Die Frage war ja, in welche Richtung die Mutter dreht, wenn sie einfach nur locker auf einem horizontalen Gewinde sitzt.

[Pirazzi]

Okay, auf einem horizontal ausgerichteten Gewindestab

[kutt]

ach so .. das macht doch nix wenn der gewindestab in schwerelosem raum wäre, dann ist die lage egal

trotzdem gilt das prinzip nach dem bestreben der höchsten entropie