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Traxtormer
Anmeldungsdatum: 04.04.2016
Beiträge: 12
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 Traxtormer Verfasst am: 13. Feb 2017 17:37 Titel: Aufprallkraft auf Dämpfer |
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Meine Frage:
Hallo zusammen,
Ich bin gerade daran eine Auffangvorrichtung zu überlegen, bei der 2 Boxen nacheinander eine Höhe entlang einer vertikalen Schiene hinunter fallen und dort aufgefangen werden sollen, da sonst ein Personenschaden entstehen könnte. Es handelt sich um eine reine Sicherheitseinrichtung, falls alles andere versagt!
Weiters bin ich platzmäßig sehr eingeschränkt!
Ich habe mir mal überlegt an jeder Platte unter der vertikalen Schiene einen Winkel zu montieren (ähnlich wie: http://www.warberger.com/Verbindungswinkel-verzinkt-L-30mm-B-14mm) und daran einen Gummipuffer (http://www.kipp.at/at/de/Produkte/Bedienteile-Normelemente/Dämpfungselemente/K0573-Gummi-Metall-Puffer-Typ-E.html) anzuschrauben (Type: K0573.02504055).
Wobei ich Eure Hilfe benötigen würde, habe ich zu den Ideen geschrieben:
Vielen Dank im Voraus und SG!
Meine Ideen:
1.) Berechnung der Aufprallkraft:
Masse m jeder Box ist: 28kg
Fallhöhe h: 1,4m (Beschleunigung im freien Fall und abrupter Aufprall mit (noch) unbekanntem Dämpfungsweg/unbekannter Aufprallzeit)
Lt. meiner Berechnung würde ich auf folgende Formel kommen: F=m*g*h/s
1.1) Stimmt diese Formel so?
1.2) Kommt man hier über die Federsteifigkeit des Puffers auf den Aufprall/Dämpfungsweg s? Oder wie kann man hier vorgehen, um F zu bestimmen?
1.3) Bei dem Puffer ist eine max. Belastung von 300N angegeben. Ist es eigentlich möglich diesen Herstellerwert "im Notfall" zu überschreiten, in dem man ihn in einem Versuchsaufbau testet, und beweist, dass der Bauteil das einmalig aushält? (Hersteller geben hier oft sehr viel Sicherheit dazu und zusätzlich kann ich mir nicht vorstellen, dass ein Aufprall einer Masse in vertikaler Richtung diesen Puffer etwas ausmacht)?
2.) Da ich ja 2 Boxen habe, fällt zuerst die Erste auf den Puffer und nach kurzer Zeit die Zweite. Gehe ich recht in der Annahme, dass man hier nach dem Fall der ersten Kiste rechnet: Fges= m*g+"Formel von oben"?
3.) Habt ihr eine bessere Idee als meine (Preis ist hier ein Thema)?
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benruzzer
Anmeldungsdatum: 02.02.2014
Beiträge: 160
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| benruzzer Verfasst am: 13. Feb 2017 19:18 Titel: |
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Ok dein Plan hab ich jetzt nicht ganz verstanden aber:
| Zitat: | | 1.1) Stimmt diese Formel so? |
Im Modell dass sich der Puffer wie eine ideale Feder verhält und trotzdem gleichmäßig abbremst schon. Wenn du dir die Bewegung eines Federpendels anschaust kannst du dir überlegen ob das sinnvoll ist.
| Zitat: | | 1.2) Kommt man hier über die Federsteifigkeit des Puffers auf den Aufprall/Dämpfungsweg s? Oder wie kann man hier vorgehen, um F zu bestimmen? |
Ja du könntest Testmassen auf den Puffer legen und die eingedrückte Strecke messen. Daraus kann man die Federhärte ablesen. Da sich das beim Fallen wahrscheinlich nicht so wie im Modell verhält, könntest du ein Handy draufwerfen und mit den Beschleunigungssensoren deine Theorie überprüfen (Ich übernehme keine Haftung bei Schäden  )
| Zitat: | | 1.3) Bei dem Puffer ist eine max. Belastung von 300N angegeben. Ist es eigentlich möglich diesen Herstellerwert "im Notfall" zu überschreiten, in dem man ihn in einem Versuchsaufbau testet, und beweist, dass der Bauteil das einmalig aushält? (Hersteller geben hier oft sehr viel Sicherheit dazu und zusätzlich kann ich mir nicht vorstellen, dass ein Aufprall einer Masse in vertikaler Richtung diesen Puffer etwas ausmacht)? |
Der Puffer verhält sich wahrscheinlich nur in diesem Bereich annähernd als ideale Feder. Wird der Bereich einmal überschritten kann diese "Feder" zerstört sein -> siehe Kulli-Feder
| Zitat: | | 2.) Da ich ja 2 Boxen habe, fällt zuerst die Erste auf den Puffer und nach kurzer Zeit die Zweite. Gehe ich recht in der Annahme, dass man hier nach dem Fall der ersten Kiste rechnet: Fges= m*g+"Formel von oben"? |
Die Kraft wirkt ja dadurch dass der Impuls (va die Geschwindigkeit) geändert wird. Wenn eine zeitliche Verzögerung zwischen den beiden Stürzen liegt, wirkt zweimal (zeitlich getrennt) die gleiche Kraft
[/quote]
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 13. Feb 2017 21:02 Titel: Re: Aufprallkraft auf Dämpfer |
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| Traxtormer hat Folgendes geschrieben: | | ... und daran einen Gummipuffer (http://www.kipp.at/at/de/Produkte/Bedienteile-Normelemente/Dämpfungselemente/K0573-Gummi-Metall-Puffer-Typ-E.html) anzuschrauben (Type: K0573.02504055). |
Ich denke, die Gummi-Metall-Puffer sind nicht dafür vorgesehen, als "Bremse" zu wirken, da sich der Gummi kaum zusammendrücken läßt. Sie sind ein Dämpfungselement gegen Schwingungen mit minimaler Amplitude. Du hast aber eine enorme Amplitude von 1,4 m.
Die Nennbelastung auch nur kurzfristig zu übertreffen, kann zum Platzen / Zerstören der Gummipuffer führen und die fallende Box bohrt sich in das dann frei hochstehende Gewinde.
Bedingung soll sein, dass die Boxen nicht am Fallen gehindert werden (wie etwa ein Lift), sondern einen freien Fall vollziehen sollen und erst unten abgefangen werden? Den Sinn habe ich nicht verstanden.
Da brauchst du unten eher ein Teil, dass sich knautschen lässt und dabei Energie verzehrt.
Mach dich mal schlau zu Fendern im Bootszubehör. Da gibt's ganz kleine für Segeljollen und ganz heftige für Seeschiffe. Binnenschiffe nutzen gerne alte Reifen. Eine kostengünstige Lösung.
Je nach zu erwartenden Kräften wäre eine Billig-Lösung vielleicht ein Ball mit Loch drin. Durch das Loch strömt die Luft aus und hindert den Ball daran, die Box zurückzuwerfen. Die Box fällt dann zur Seite und macht der zweiten Box Platz, die dasselbe Bauteil nochmals quetscht? Dann eher doch ein Fender.
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Glaubt nicht dem Hörensagen ... oder eingewurzelten Anschauungen, auch nicht den Worten eines verehrten Meisters; sondern was ihr selbst gründlich geprüft und als euch selbst und anderen zum Wohle dienend erkannt habt, das nehmt an. Siddhartha Gautama |
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Traxtormer
Anmeldungsdatum: 04.04.2016
Beiträge: 12
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| Traxtormer Verfasst am: 14. Feb 2017 14:21 Titel: |
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Hello Kollegen,
ihr habt recht, wahrscheinlich ist diese Lösung "unterdimensioniert" (anbei sicherheitshalber noch eine Verständnis-Skizze Seitenansicht Pufferlösung der vertikalen Schiene).
Wie gesagt, ich bin hier Platzmäßig leider sehr begrenzt und es sollte eine Lösung aus industriell gefertigten Teile sein, die günstig ist, also Fender bzw. Bälle kommen leider nicht in Frage.
An dem "Energie verschlingen" ist natürlich was dran!! Eine Feder wäre aber glaube ich für eine Notlösung doch zu viel und zu groß für den Platz was ich habe.
Ich habe mir noch etwas überlegt...schaut bitte mal auf die Skizze "Frontansicht Gurtlösung": Wenn man hier ein (Gummi-)Band nimmt, das zwischen zwei Flachkrampen (http://i.ebayimg.com/images/g/O5sAAOSwEppUMa~2/s-l300.jpg), denkt ihr das würde besser funktionieren? (es wäre nämlich durchaus Platzsparend)
Was haltet ihr davon?
SG
| Beschreibung: |
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Frontansicht Gurtlösung.JPG |
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Seitenansicht Pufferlösung.JPG |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 14. Feb 2017 17:38 Titel: |
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| Traxtormer hat Folgendes geschrieben: | ... (es wäre nämlich durchaus Platzsparend)
Was haltet ihr davon? |
Ja, warum nicht. Wenn ich die Skizze richtig deute, ist diese Puffer-Einrichtung an einer Wand angebracht.
Für den Fußboden habe ich dir den bewährten Wippen-Puffer angefügt, der entspricht ganz gut dem angegebenen Gewicht von 28 kg+ und Fallhöhe 1,4 m
| Beschreibung: |
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