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Stopper.pdf

Hallo Forum,

anbei eine PDF-Datei mit der Skizze meines Problems.

Auf einer Förderstrecke werden Pakete, mit konstanter Geschw. von 12 m/min, transportiert. In der Förderstrecke befinden sich Klappanschläge die bei einer Fehlfunktion hochklappen und das Paket stoppen sollen.
Frage:
Wie groß muss die Kraft  (F) des Zylinders sein damit das Paket nicht darüber hinweg fährt.
Angenommen wird, dass das Paket ungebremst mit konstanter Geschw. vor den Anschlag läuft.
Ich kann die Kinetische Energie (Nm) berechnen aber dann fehlt mir eine reine Kraft um über die Hebel weiter zu rechnen.
Vielleicht kann mir hier jemand einen Lösungsweg nennen.

Gruß HM

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Hallo HM,

die Kraft, die bei diesem Stoß übertragen wird ist von der Elastizität deiner Konstruktion abhängig. Wenn Du den stoß auf irgend eine Art abfederst ist die Kraft geringer als bei einem nicht gefederten Stoß (F = m*a, mit a = Beschleunigung)
Beispiel: 200 KG * 0.2 m/s /0.5 s würde bedeuten bei einer Verzögerung über eine halbe Sekunde träte eine Kraft von 80 N auf, also alles noch im grünen Bereich.

Andreas

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Hallo Andreas,

wenn ich das richtig verstehe, hast Du aus der Geschw. und dem Zeitfaktor eine Verzögerung gemacht (m/s^2). Wenn ich das Bauteil also als absolut steif ansehe, würde die Kraft gegen unendlich gehen. Richtig?. Daraus folgt – ich kann nur schätzen?
Das kann ich schlecht als Berechnungsnachweis hinterlegen.

Hat schon mal einer ein ähnliches Problem gehabt? Wie seit Ihr da vorgegangen?

Gruß HM

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Hi HM,
aber das Bauteil, dein Stopper ist ja nicht unenlich steif und die Kiste bzw. das Paket ja wohl auch nicht.
schon gar nicht wenn Du ein stoßabsorbierendes Element einsetzt (Gummipuffer o.ä.

Geh doch mal von einer Nachgiebigkeit von 5 mm aus.
Bei linearer Verzögerung erhältst Du eine Verzögerungszeit von 0,05 s. Dementsprechend erhöht sich die Kraft des Stosses auf 800 N.

Andreas

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Hallo Andreas,

also eine Verformung findet mit Sicherheit statt aber ob das nun 2.5 mm oder 5 mm sind  muss ich an Hand der Bauteile abschätzen.
Danke für die Hilfe.

Gruß HM

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STA_0410_DE.pdf

Hallo!
Warum keinen Stopperzylinder!?! Aus dem Diagramm auswählen und los gehts... ohne schätzen und Angst!
Vielleicht passts ja...

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Gruß
Chris

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Leider nicht!
Es gibt den gleichen Anwendungsfall auch bei wesentlich höheren Gewichten. Bis zu 3000 kg bei 12m/min. Ich glaube da halten die Zylinder nicht. Mich interessierte die Berechnung auch für spätere Anwendungen.

Gruß HM

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Zitat:

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Original erstellt von HM:
Bis zu 3000 kg bei 12m/min.

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Hallo HM,

bei solchen Gewichten und zugehörigen Kräften würde ich nicht mehr mit irgendwelchen Annahmen bzgl. Elastizität arbeiten. Da sollte ein definierter Bremsweg über einen Dämpfer o.ä. konstruktiv vorgesehen werden. Selbst wenn der Zylinder, den du in deiner PDF-Datei dargestellt hast, verhindert, dass die Klappe weggedrückt wird, bedeutet das ja noch nicht, dass die anderen Komponenten - und nicht zuletzt deine Pakete - den Schlag überstehen.

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Gruß, Willi 

Das Internet ist uninteressant !! (Bill Gates, 1995)

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Mit Dämpfern zu arbeiten ist bestimmt die bessere und auch konstruktiv interessantere Lösung! Aber leider auch teuer.
Solche Klappanschläge gehören zur Anlagensicherheit, sie haben mit dem Produktionsablauf nichts zu tun und dürfen dementsprechend auch nichts kosten.
Aus Erfahrung weiß ich das diese Art von Anschlägen funktioniert, auch bei großen Gewichten. Ich kann sie nur nicht exakt berechnen und dokumentieren.
Meine Frage zielte ja auf die Berechnung. Der Weg der Berechnung ist mir jetzt klar, nur leider sind darin einige Schätzwerte und somit komme ich bei meinem Berechnungsnachweis nicht weiter.

Gruß HM

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Zitat:

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Original erstellt von HM:
..Aus Erfahrung weiß ich das diese Art von Anschlägen funktioniert, auch bei großen Gewichten. Ich kann sie nur nicht exakt berechnen und dokumentieren....Gruß HM

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Du hast völlig recht. Diese Art von Anschlägen ist auch grösseren Massen gewachsen. Bin auch gewohnt, solch unhandliche Massen zu bewegen. (mit geeigneten Fördereinrichtungen )
Aber die gültigen Formeln sind die erwähnten. Und die Erfahrung zeigt auch, daß mit den Kräften nicht zu spassen ist, auch bei vergleichsweise langsamen 12 m/min. Die Struktur des Stoppers muss halt diesen Kräften gewachsen sein, vor allem im Dauerbetrieb.
Oder anders gesagt: Leichtbauweise scheidet in diesem Falle aus. 

Andreas

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Danke Leute für Eure Antworten.
Die Formeln hab ich jetzt.
Bei den nächsten Anschlägen werde ich mal versuchen den elastischen Bereich am fertigen Bauteil in Zahlen zu fassen um so mal ein Gefühl dafür zu bekommen.
Ich finde es wirklich nicht leicht anhand der Konstruktion abzuschätzen ob sich der Anschlag um 5 oder 10 mm  oder mehr verformt.
Frage an Andreas:
Wenn Du auch schon mal solche Bauweisen anwendest, ist Dir dann der elastische Bereich bekannt? oder wie machst Du das mit den Berechnungsnachweisen.

Gruß HM

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Hallo HM,

wie schon weiter oben erwähnt finden dort stossabsorbierende Elemente Anwendung, die eine definierte Arbeit aufnehmen und die sich in Abhängigkeit von der einwirkenden Kraft verformen. Man kann aber auch die Rollen gezielt oder ständig bremsen, um einen Teil der kin. Energie zu vernichten.
Der Möglichkeiten gibt es viele.

Andreas

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Hallo zusammen,
auch wir haben mit ähnlichen Herausforderungen zu kämpfen. Um auf eine berechenbare Lösung zu kommen, würde ich den Hebel mit  FEM berechnen, um die vorgegebenen Durchbiegungen zu erhalten. Der Bremsweg soll z. B. 10mm betragen. Daraus errechnest Du die auftretende Kraft. Diese wird in der FEM eingesetzt und das Modell so lange verändert, bis Durchsenkung und zul. Spannungen passen. Ist zwar probieren, aber mit etwas Erfahrung kommt man rel. schnell zum Ziel.
Viel Erfolg!

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Gruß
Harry 

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