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3d.jpg seite.jpg vorne.jpg

Hi,

ich hab folgendes Problem. Ich würde gerne die Kräfte berechnen die an den Lagern einer Führung auftreten.
Ich habe 4 Führungen an denen jeweils 2 Führungselemente angebracht sind. Diese wiederum bestehen aus 2 Lagern. Das ganze Gestell soll dazu genutzt werden ein Getriebe anzuheben. Die Hubarbeit verrichtet eine Hubspindel die über 2 umgelenkte Drahtseile an der "Hubplattform" zwischen den Führungen angebracht ist.

Ich komme mit der Berechnung nicht klar. Die Kräfte in Führungsrichtung werden ja von dem Drahtseil aufgenommen. Aber durch das Getriebe (200kg) welches angehoben wird entsteht ja ein Drehmoment. (Drehpunkt an der Drahtseil Aufhängung?)

Ich hoffe ich hab das nicht zu verwirrend formuliert. Ich habe noch 3 Grafiken angehängt die das ganze Verdeutlichen.

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Hallo Apex,

IMHO ist das Ganze eine recht ungünstige Anordnung. 4 parallel stehende Führungssäulen sind schon prinzipiell schlecht (Überbestimmung), und das Einzige was die Führungen führen sollen, nämlich den Schlitten gegen das von Dir richtig vermutete "Drehmoment" abzustützen, kann die Anordnung ganz besonders schlecht "dank" der nur 80mm Abstand zwischen den Lagern.
Wenn Du statt der 4 Seile 4 Spindeln hättest wär's viel schöner.

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mfg - Leo

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Es ist mir bewusst das die Anordnung nicht besonders gut gewählt ist. Allerdings hat sich
das ganze durch die Rahmenbedingen so entwickelt. Leider ist es nun mal so    und ich würde
das gerne berechnen.

Mit den ermittelten werten kann ich die Konstruktion dann Anpassen. Allerdings weiss ich nicht, wie
im ersten Beitrag schon erwähnt, wie ich da ran gehen soll. 

[Diese Nachricht wurde von Apex am 28. Jul. 2007 editiert.]

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Hallo Apex,

Eigentlich wäre das eine ganz normale Momentengleichung, also Summe der Momente um einen (günstig gewählten) Punkt gleich Null, basierend auf Deinem 2. Bild.
Eigentlich brauchst Du noch das Eigengewicht des Schlittens dazu.

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mfg - Leo

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Stimmt das Eigengewicht brauch ich ja auch noch!  das wirkt dem ganze ja entgegen.
okay, ich probier mal das ganze hin zu bekommen.
Hab das Problem von der Führung auf die Lager zu kommen und ob ich das Seil
als Drehpunkt nehmen soll oder eine Führung. Hmmm

Fragen über  fragen

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rechnung.jpg

Also versteh ich das richtig?

Im Prinzip hab ich 3 Momentengleichungen.

1. Habe ich die Last vorne (F) und die die 2 Führugnen (FA) und (FB).
  Diese Berechne ich dann.

2. Habe ich FA und berechne damit mit den 80 mm die Kräfte in der Führung.

3. Habe ich FB und berechne damit die Kräfte in der 2 Führung.

Stimmt das? Ich muss das Drahtseil doch auch irgend wie berücksichtigen oder? Das nimmt doch auch Kräfte auf oder?   

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So ich habe das ganze jetzt mal "zu Fuss" gerechnet. Ist das soweit richtig? Bin mir absolut nicht sicher. Wenn der Ansatz so richtig ist wie komm ich jetzt auf die Lagerkräfte in der Führung?
Rein Theoretisch greifen die Kräfte ja mittig in den Führugen an und es entsteht gar kein Drehmoment, da ja auch kein Hebel vorhanden ist. Oder liege ich total Falsch?  HILFE  (siehe attachment)

[Diese Nachricht wurde von Apex am 28. Jul. 2007 editiert.]

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Hallo Apex,

Dein Ansatz ist insofern falsch, als dass Fb ja nicht existieren kann, das ist ja die Richtung in der die Führung "lose" ist. Fa ist die Seilkraft.
Anstelle Fb musst Du jetzt das Moment (Kräftepaar) der Führungsrollen einsetzen.

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mfg - Leo

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Ja okay Leo.

Ich denke ich habs jetzt. Ich hatte einen denkfehler. Und zwar bin ich davon ausgegangen, da das vordere und hintere Lager ja durch die "Zwicheneben" verbunden sind, und dadruch eine "Stützende" Wirkung ausgehen sollte. Dem ist aber nicht so. Das vordere Lager solte mein Drehpunikt sein.

Von der Last gehen ca. 2kn aus. Da wir ja paralle Führugnen haben rechnen ich nur mit 1kn. Also wirkt an der vorderen Führung ein Moment von ca. 500Nm. Das heist auf die Rolle wirken ca. bei 80mm abstand 6250N. Das ist ziemlich viel!  Die Rolle sollte nämlich maximal mit 300N belastet werden.

Bin ich jetzt auf dem Richtigem "Pfad"?

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Die Denkrichtung stimmt jetzt, und die viel zu hohen Belastungswerte für die Führungen entsprechen ungefähr meinem "Bauchgefühl".

Kannst Du ev. das hintere Seil auch zum Niederhalten (bzw. für mögliche Kraftrichtung anch oben und nach unten spannen) verwenden? Dann müssten die Führungen garkein Moment aufnehmen.

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mfg - Leo

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Hmm, interessante Idee! 

Das Seil ist ja an der Spindel befestigt, die nach unten läuft. Das Seil wird oben umgelenkt und zieht vorne den Schlitten in den 4 Führungen hoch. Wenn ich Jetzt Hinten an der Spindel ein Seil nach unten umlenke und hinten am Schlitten befestig wird die Kraft vom Seil aufgenommen und die Führugen läuft Belastungsfrei! Das wäre die Idee! 

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Und zusätzlich könntest Du den Schlitten so mit Gegengewichten bestücken, das das Kippmoment in allen Betriebszuständen minimiert wird.

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Der vernünftige Mensch paßt sich der Welt an;
der unvernünftige besteht auf dem Versuch, die Welt sich anzupassen.

Deshalb hängt aller Fortschritt vom unvernünftigen Menschen ab.
(George Bernard Shaw)

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Andere Frage: Warum überhaupt der ganze Zinnober mit Spindel und Seil?
Warum nicht gleich 2 oder 3 Spindeln?

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mfg - Leo

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Das mit dem Gegengewicht ist so ein Problem: Da dieses Gestell verschiedene Getriebevarianten heben soll. Das zum berechnen verwendete ist das schwerste mit 200kg. Das leichteste hat 40kg. Wenn ich jetzt ein passendes Gegengewicht für das 200kg schwere Getriebe nehmen habe ich ein Drehmoment in die andere Richtung bei dem leichten Getriebe.

Ich denke die "Seil von der anderen Seite" Lösung ist relativ elegant  

Der Gedankengang mit dem Seil hat den Hintergrund weil das Getribe auf einer Presse abgesetzt werden soll. Das Seil entspannt sich einfach wenn das Getriebe auf der Presse aufliegt, die Spindel würde das ganze Gestell dann nach oben drücken.

[Diese Nachricht wurde von Apex am 30. Jul. 2007 editiert.]

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Und wie soll sich das "gespannte Seil" ("Seil von der anderen Seite") entspannen können wenn das Getriebe in der Presse aufliegt?

Wenn Du so unterschiedliche Belastungsverhältnisse hast wäre ein Winkel-Schlitten mit einem ordentlichen vertikalen Abstand zwischen den Führungen doch das Beste, scheint mir.

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mfg - Leo

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Hmm, das stimmt. Das ist mir auch aufgefallen. Eventuell hängt man
eine Feder zwichen Seilaufhängung und Seil.

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Ohhh neiiinnn... Dann ist wieder der Führungseffekt futsch!

Du solltest Dich dringend nach einer systematischen Denk- und Vorgangsweise beim Konstruieren umschauen.
Tip: Wenn's schwierig wird, mach Funktionstrennung: Eine Führung zum Führen, eine Hebeeinrichtung zum Heben.
Eine Hebeeinheit zum Führen oder eine Führungseinheit zum Heben kann man machen, wenn man aufgrund reichlicher Erfahrung und unter hohem Preisdruck was optimieren will.

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mfg - Leo

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Okay, du hast recht. Ich werde jetzt auf eine andere Führung des Herstellers ausweichen. Diese hat einen günstigeren Rollenabstand und
die Rollen selber sind wesentlich höher Belasbar (das 10Fache!).

Ich denke sonst habe ich keine Alternative.

Danke für die ganzen Tips!

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Zitat:

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Original erstellt von Leo Laimer:
Du solltest Dich dringend nach einer systematischen Denk- und Vorgangsweise beim Konstruieren umschauen.

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JAAAAAAA!

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"Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist."  (Stanislaw Jerzy Lec)

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Werden denn auch solche praxisgerechten Details bei Euch gelehrt? <G>

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mfg - Leo

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Zitat:

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Original erstellt von Leo Laimer:
Werden denn auch solche praxisgerechten Details bei Euch gelehrt? <G>

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Zumindest versuche ich es.
Bei mir gibt es beispielsweise i. A. keine Schraube, Kupplung, Schweißnaht,.. im "luftleeren Raum" mit irgendwelchen Kraftvektoren als Aufgabenstellungen, sondern Maschinen mit Maschinenelementen und deren funktionalem Zusammenwirken.

Diejenigen, die durchfallen, scheitern meist, wie hier anfangs auch, an der Abstraktion von der Realität zum geeigneten Berechnungsmodell.

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"Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist."  (Stanislaw Jerzy Lec)

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