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KraftanGelenk.JPG

Guten Morgen,

in der Grafik ist die gesuchte Kraft dargestellt, die eine Gasdruckfeder aufbringen muss, um eine Stütze auszulenken.
Meines Wissens wirkt die halbe Masse (3 kg des oberen Teiles = 30N) auf die volle Länge des unteren Teiles (0,402m). Dazu kommen die Masse des unteren Teiles auf der hälfte der wirkenden Länge des unteren Bauteiles (45N auf 0,2m). Somit ergeben sich 30N+0,4m+45N*0,2m=21,11 Nm. Da die Achsen zur Gasdfruckfeder 65mm beträgt ergibt sich aus dem Moment eine Kraft von 325 N (21,11 Nm / 0,065m).
Müssen da noch Winkelanteile berücksichtigt werden? Oder ist meine Rechnung völlig blind?
Besten Dank

[Diese Nachricht wurde von Rainer1168 am 14. Mai. 2013 editiert.]

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Moin Rainer,

zunächst mal eine Frage zu Deiner Konstruktion:
Wir haben einen festen Rahmen (L). Desweiteren eine zweigeteilte Diagonale, welche oben und unten, mittels Gelenk am L-Rahmen befestigt ist und in der Mitte mit einem dritten Gelenk verbunden ist?

IMHO passiert in diesem Fall gar nichts. Es sei denn, die Gasdruckfeder ist so stark, dass sie das Rohr verbiegt.

Wie soll die Bewegung aussehen, welche die Gasdruckfeder ausführen soll?

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Gruß Ingo

Theorie ist,wenn man alles weiß und nichts funktioniert. Praxis ist,wenn alles funktioniert und keiner weiß warum.
Bei mir wird Theorie und Praxis vereint: Nichts funktioniert und keiner weiß warum!   

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Sorry, das ist natürlich wichtig. Der obere Teil des "L" links hat auch noch ein Gelenk (im unteren Drittel). Die Gasdruckfeder soll die Diagonale nach rechts oben wegdrücken, sobald eine nicht dargestellte Verriegelung gelöst wird. Somit kann der obere Teil des "L" nach rechts geschwenkt werden.
Gruß Rainer

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Hallo Rainer,

ja, wenn man ganz genau hinschaut, kann man das fehlende Gelenk erahnen.

In Deiner Rechnung sehe ich einige Fallstricke.
Einen hast Du schon fast erkannt, Du musst die "resultierende Gewichtskraft" Deiner beiden Diagonalstreben berücksichtigen.
ABER, diese verändern sich mit jedem Winkelschritt, den Deine Gasdruckfeder ausübt.
Gleiches gilt auch für die Gasdruckfeder. Dadurch, dass der Gasdruckfederhebel einen Kreisbogen beschreibt, hast Du, durch den sich verändernden Wirkhebel, mit jedem weiteren Winkelschritt ein anderes resultierendes Drehmoment.

Und ACHTUNG, jetzt kommt der nächste Fallstrick: ab einem gewissen Winkel wirkt die Gewichtskraft der Stütze in die Gleiche Richtung wie die Gasdruckfeder! Solltest Du vielleicht irgendwie abfangen.

Für andere Projekte habe ich Gasdruckfedern für Abdeckhauben ausgelegt, die ein ähnliches Problem hatten.
Hierfür habe ich mir eine Excel-Tabelle gebastelt, in der ich die einzelnen Winkelschritte durchspielen konnte. Leider für Dein Problem nicht anwendbar, da eine ganz andere Geometrie.
Aber vielleicht als Hinweis, wie Du an dieses Problem herangehen kannst.
Sonst per PN.

PS: Noch ein herzliches Willkommen hier im WBF!

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Gruß Ingo

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Danke für die Hinweise. Die Last ist immer mit Kran gesichert. Ein Dämpfer für die Schwenkbewegung ist in der Darstellung ausgeblendet. Es geht wirklich nur um den ersten Augenblick der Auslenkung. Danach ist die Stütze (Diagonale) ja sowieso instabil und wirkungslos. Ich gehe jetzt davon aus, dass eine Gasdruckfeder 350 N aufbringen muss, um diesen Startimpuls zu liefern.

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>>Müssen da noch Winkelanteile berücksichtigt werden?

Das denke ich doch.
Deine einfache Rechnung mit Drehmomenten gilt nur dann, wenn die Kraftwirkung senkrecht zum Hebel erfolgt. Die Feder drückt aber nicht senkrecht auf den Schenkel, sondern in einem Winkel von 64°.
Da muss man die Kraft schon mittels Kräfteparallelogramm und Winkelfunktionen ermitteln.
Nehmen wir also die 350N als Kraft senkrecht zum Schenkel,
so ergibt sich in Richtung der Feder 350N / sin(64°) = 390N.

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Rainer Schulze

Ach - jetzt war ich nicht konsequent:
Die von Dir angesetzte Gewichtskraft wirkt senkrecht nach unten, also ebenfalls nicht senkrecht zum Hebel...
Also 350N * cos(52.7) / sin (64) = 236N

[Diese Nachricht wurde von Rainer Schulze am 14. Mai. 2013 editiert.]

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IS-KraftanGelenk.jpg

Ergänzend zu den Ausführungen von Rainer Schulze,

so sollte es grafisch in etwa aussehen.

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Gruß Ingo

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@RainerSchulz: Ich bin auch davon ausgegangen, dass die 350 N auf dem Wirkradius anfallen und somit der Wert in Richtung Gasdruckfeder höher sein muss. Nun muss ich wohl noch den Winkel zwischen Diagonale (Stütze) und Aufnahme der Gasdruckfeder messen.

@Ingo: Die Darstellung ist so richtig.

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