Kräfte an einer Zange

lena18 · Anmeldungsdatum: 11.10.2009 Beiträge: 464

hallo

ich habe da mal eine Verständnisfrage, ausnahmsweise gehts gerade nicht um die Rechnung selbst smile

Wenn ich die Kräfte anschaue, ergibt sich das Krafteck unten.
Somit ist die erforderliche Reibkraft und der Reibkoeffizient leicht zu ermitteln..

Aber für mich wüsst ich jetzt nun gern, wie groß die Kraft im Gelenk der Zange ist.

Wie wirkt da die Kraft jetzt genau?
Eigentlich wirken im Gelenk ja mehrere Kräft, also überall am Umfang.
Aber wie berechne ich das??

Außerdem fehlt mir, um das zu berechnen, entweder der Durchmesser des Rundstahls oder der Abstand vom Gelenk weg wo sich die 2 Linien der Greiffläche schneiden, wenn alpha, l1, l2 und FH gegeben ist?! oder nicht??

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3320

deine Frage erübrigt sich doch von selbst, wenn du die Zange anständig freimachst.

3 Teile oberer hebel unterer Hebel gelenk, mach das mal.

Reibkraft wirkt gar keine. da ja in x Richtung keine Belastung vorliegt.

lena18 · Anmeldungsdatum: 11.10.2009 Beiträge: 464

so müsste es doch aussehen

Ersatzkraft FA senkrecht

Packo · Gast

lena,
lass dich nicht beirren!
Natürlich müssen Rebkräfte wirken.

Packo · Gast

FN und FR müssen eine senkrechte Resultierende ergeben.
Wenn l2 der horizontale Abstand vom Gelenk zum Kontaktpunkt darstellt, so ist keine Angabe zum Durchmesser des Rundstabes erforderlich.

Über die Kräfteverteilung über den Umfang des Gelenkes brauchst du dir ebenfalls keine Gedanken zu machen. Rechne nur mit der resultieren Kraft durch den Gelenkmittelpunkt.

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3320

So wie die Zange gezeichnet ist, ist die Normalkraft genau senkrecht Augenzwinkern

Packo · Gast

So wie es gezeichnet ist, wirkt Normalkraft ist unter dem Winkel alpha gegen die Vertikale geneigt!

lena18 · Anmeldungsdatum: 11.10.2009 Beiträge: 464

aber das wäre dann ja genau FH die Resultierende????, siehe krafteck in der skizze....
l2 ist der abstand zum rundstahlmittelpkt...
wenn wohl nichts angegeben ist sonst, muss es wohl zum Kontaktpkt. gemessen sein... ??

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3320

wenn sie schräg steht dann hast du horizontale Belastung ich hab auf den ersten Blick das gesehen. sollte wohl nicht so schnell hinschauen und antworten.

packo hat recht, steht sogar 2 alpha dort

lena18 · Anmeldungsdatum: 11.10.2009 Beiträge: 464

das ändert ja nichts an meiner skizze oder

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3320

nein nur das dann reibkräfte existieren, was bedeuten diese gebogenen Kraftrvektoren, Gelenkreibung?

Packo · Gast

An der Skizze bleibt nur zu klären, ob l2 der horiontale Abstand zum Kontaktpunkt ist oder der Abstand zum Mittelpunkt des Zangengelenks.
Praktisch ist aber kein großer Unterschied, weil alpha (wahrscheinlich) klein ist,

lena18 · Anmeldungsdatum: 11.10.2009 Beiträge: 464

ja es soll die Reibkraft im Gelenk darstellen...

nehmen wir an, dass l2 der abstand ist zum Kontaktpkt...

stimmt dann meine Kraftrichtung im Gelenk?
Entspricht die dann FH, dann der Gelenkkraft??

weil auch die Summe aller Kräfte in y Richtung bringt mich bei weitem nicht auf die FGelenk=-880N????

Packo · Gast

lena,
am besten wäre es wohl, du würdest ma die Originalaufgabe angeben. Dann sieht man, ob überhaupt mit einer Gelenkreibung zu rechnen ist. Falls ja, so musst du sie durch ein Reibmoment ausdrücken.

lena18 · Anmeldungsdatum: 11.10.2009 Beiträge: 464

hier mal die aufgabe, ich komme damit immer noch nicht zurecht... traurig

welche Kraft wirkt denn im Gelenk nun??.., weiter komme ich leider nicht..

Lösungen entsprechen denen aus dem Buch..
FGelenk = -880N??

Packo · Gast

lena,
jetzt ist klar, dass im Gelenk keine Reibung herrscht (oder dass sie vernachlässigt wird, weil ihr Drehmoment wegen des kleinen Radius des Gelenkbolzens winzig ist).

Bei deiner Berechnung hast du dich etwas verfahren.

Ich bezeichne die Zangenkraft, die die Zange auf den Rundstahl ausübt mit FZ. Sie muss (im Grenzfall) vertikal gerichtet sein und setzt sich aus Normalkraft FN und Reibkraft FR zusammen. In deinem Kräftedreieck muss also die vertikale Kraft FZ sein (und nicht FH).
Der gesucht Reibungskoeffizient ist dann mu = tan(alpha). N)
(Und FR=111,3 N -- nicht 11,13 N)

Die Gelenkkraft FG ergibt sich aus FZ + FH - FG = 0
mit FG = 880 N

Es ist sinnlos +880 N oder -880 N zu schreiben, weil die beiden Zangenhälften ja entgegengesetzt auf den Gelenkbolzen drücken.

Packo · Gast

Tippfehler
mu = tan(alpha)

lena18 · Anmeldungsdatum: 11.10.2009 Beiträge: 464

ok, demnach verstehe ich es so, sofern meine freigemachte Skizze stimmt. wäre nett, wenn mir das jemand bestätigen könnte.

PS: eine Frage hätte ich noch, wie würde nun das Krafteck aussehen, wenn man FH und FZ noch mit hinein nimmt, denn diese müssten dann ja das Krafteck schließen, damit gleichgewicht herrscht.

über die Momentengleichung erhalte ich FZ