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Nachricht |
Lebach
Anmeldungsdatum: 10.10.2017
Beiträge: 7
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 Lebach Verfasst am: 10. Okt 2017 15:45 Titel: Zugkraft berechnen |
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Meine Frage:
Hallo,
ich möchte übereinen Rolladenmotor eine Klappe die über einen Drehpunkt beweglich ist rauf und runter lassen
Die klappe ist oben an einem Stahlseil befestigt und wird über zwei Umlenkrollen (jeweils 90°) über einen Rolladenmotor bewegt
Klappenmaße sind höhe 200 cm Gewicht 50 kg
wie berechne ich nun die Zugkraft des Motors und die Kraft welche auf das Stahlseil wirken.
Meine Ideen:
?
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5863
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 10. Okt 2017 17:23 Titel: |
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Bitte Skizze!
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Lebach
Anmeldungsdatum: 10.10.2017
Beiträge: 7
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| Lebach Verfasst am: 10. Okt 2017 19:35 Titel: |
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anbei die Skizze
| Beschreibung: |
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Download |
| Dateiname: |
Werkplan Wände.jpg |
| Dateigröße: |
200.4 KB |
| Heruntergeladen: |
414 mal |
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 10. Okt 2017 20:08 Titel: Re: Zugkraft berechnen |
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| Lebach hat Folgendes geschrieben: | ... eine Klappe die über einen Drehpunkt beweglich ist rauf und runter lassen
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Dieser Teil des Satzes wird durch die Skizze nicht beantwortet. Was für ein Drehpunkt, wenn die Klappe sich senkrecht rauf und runter bewegen soll?
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Lebach
Anmeldungsdatum: 10.10.2017
Beiträge: 7
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| Lebach Verfasst am: 10. Okt 2017 22:07 Titel: |
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mit rauf und runter lassen meinte ich über den Drehpunkt und nicht senkrecht
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 11. Okt 2017 06:34 Titel: |
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Die Klappe soll also über eine Drehung aufgeklappt werden. Du hast am oberen Ende der Klappe eine Achse, auf der die Klappe befestigt ist. Um die Achse mit der Klappe in Drehung zu versetzen, muss der Motor über z.B. ein Kettengetriebe ein Drehmoment auf die Achse übertragen. Soweit richtig?
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Lebach
Anmeldungsdatum: 10.10.2017
Beiträge: 7
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| Lebach Verfasst am: 11. Okt 2017 08:20 Titel: |
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Nein der Drehpunkt ist unten an der Klappe und wird durch abwickeln des stahlseiles welches auf der Welle liegt bewegt.
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5863
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 11. Okt 2017 09:21 Titel: |
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| Lebach hat Folgendes geschrieben: | | Nein der Drehpunkt ist unten an der Klappe und wird durch abwickeln des stahlseiles welches auf der Welle liegt bewegt. |
Bei der skizzierten Konstruktion wird sich die Klappe nur wenig bewegen.
Die Seilkraft dürfte
 )
mit  = Öffnungswinkel der Klappe
betragen.
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Lebach
Anmeldungsdatum: 10.10.2017
Beiträge: 7
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| Lebach Verfasst am: 11. Okt 2017 11:13 Titel: |
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Wieviel Nm muss der Motor haben?
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5863
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 11. Okt 2017 12:01 Titel: |
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| Lebach hat Folgendes geschrieben: | | Wieviel Nm muss der Motor haben? |
 )
Das erforderliche Moment ist maximal bei 
M = 490,5 Nm
Bei Berücksichtigung von Reibung würde ich von
ausgehen.
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 11. Okt 2017 19:57 Titel: |
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Du hast also ein Drehachse, die durch die Klappe verläuft und somit diese in zwei Teile teilt. Das Seil ist am oberen Ende der Klappe befestigt und zieht somit an der Klappe, so dass ein Drehmoment um die Drehachse erzeugt wird. Das Drehmoment des unteren Teils der Klappe wirkt dem entgegen.
Nun, bevor man hier etwas berechnet, sollten folgende Werte bekannt sein.
- Abstand zwischen Drehachse und oberem Ende der Klappe
- Abstand zwischen Drehachse und unterem Ende der Klappe
- senkrechter Abstand der zweiten Umlenkrolle (vom Motor aus gesehen) zur Drehachse und der Höhenunterschied zwischen Umlenkrolle und Drehachse.
Wenn die zweite Umlenkrolle sich auf gleicher Höhe wie das obere Ende der Klappe befindet, dann wird sich die Klappe wohl kaum öffnen lassen. Bei der Anordnung braucht man Garnichts weiter berechnen.
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5863
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 11. Okt 2017 20:24 Titel: |
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| autor237 hat Folgendes geschrieben: | Du hast also ein Drehachse, die durch die Klappe verläuft und somit diese in zwei Teile teilt. Das Seil ist am oberen Ende der Klappe befestigt und zieht somit an der Klappe, so dass ein Drehmoment um die Drehachse erzeugt wird. Das Drehmoment des unteren Teils der Klappe wirkt dem entgegen.
Nun, bevor man hier etwas berechnet, sollten folgende Werte bekannt sein.
- Abstand zwischen Drehachse und oberem Ende der Klappe
- Abstand zwischen Drehachse und unterem Ende der Klappe
- senkrechter Abstand der zweiten Umlenkrolle (vom Motor aus gesehen) zur Drehachse und der Höhenunterschied zwischen Umlenkrolle und Drehachse.
Wenn die zweite Umlenkrolle sich auf gleicher Höhe wie das obere Ende der Klappe befindet, dann wird sich die Klappe wohl kaum öffnen lassen. Bei der Anordnung braucht man Garnichts weiter berechnen. |
Ich habe die Skizze und Beschreibung so verstanden, dass sich der Drehpunkt am unteren Ende der Klappe befindet und sich damit der Massenschwerpunkt bei h/2 liegt.
Sollte sich die Drehachse auf h/2 befinden, gibt´s ausser der Reibung nichts zu berechnen.
Welche Variasnte zutrifft, soll der Fragesteller beantworten.
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Lebach
Anmeldungsdatum: 10.10.2017
Beiträge: 7
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| Lebach Verfasst am: 11. Okt 2017 21:55 Titel: |
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Am unteren Ende der Klappe
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5863
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 12. Okt 2017 08:45 Titel: |
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| Lebach hat Folgendes geschrieben: | | Am unteren Ende der Klappe |
Klappe dreht im Gegenzeigersinn. Du musst überlegen, wie die sie zum Öffnen aus der geschlossenen Position (alpha = 0) herausbringst, damit sie sich bewegen kann.
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Lebach
Anmeldungsdatum: 10.10.2017
Beiträge: 7
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| Lebach Verfasst am: 12. Okt 2017 14:20 Titel: |
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Über eiñen Feder Impuls werden die ersten paar Grad in Bewegung gebracht
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 12. Okt 2017 17:52 Titel: |
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| Lebach hat Folgendes geschrieben: | | Am unteren Ende der Klappe |
Dann folgt für die Seilkraft:
 }{2 \sin(90-\frac{\alpha }{2} ) } )
bei Alpha = 90° wird die Kraft maximal und die Formel zu:
 })
Das Drehmoment erhältst du, wenn du die Seilkraft mit dem Radius der Welle multipliziert, auf der das Seil aufgewickelt wird. Die 500 Nm müssten eher um den Faktor 100 kleiner sein.
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ElJoe
Anmeldungsdatum: 05.11.2017
Beiträge: 6
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| ElJoe Verfasst am: 05. Nov 2017 20:08 Titel: |
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@autor 237: Ich glaube nicht an den 100en Teil von 500 Nm.
Ich habe die Klappe - im übertragenen Sinne (!) - so verstanden wie ein Brett, welches umgefallen ist, und wieder an die Wand gelehnt werden soll. Unten ist es mit einem Scharnier am Boden befestigt , das Scharnier besitzt fiktiv eine dicke Welle mit einem Sechskant, auf den ich einen Drehmomentschlüssel stecken kann. Drehe ich den Schlüssel, richtet sich das Brett also auf, und ich habe ein Drehmoment.
Die Klappe ist 2m hoch. Wenn sie am Boden liegt, befindet sich die Gewichtskraft in der Mitte und damit 1m vom Scharnier entfernt. Da die Klappe insgesamt 50 kg wiegt und die Distanz 1m beträgt, ist das notwendige Drehmoment 50mkg , also rund 500Nm.
Die Kraft müsste doch der Rolladenmotor auch aufbringen - ganz ohne Formel :-) ?
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 06. Nov 2017 19:33 Titel: |
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| ElJoe hat Folgendes geschrieben: | @autor 237: Ich glaube nicht an den 100en Teil von 500 Nm.
Die Kraft müsste doch der Rolladenmotor auch aufbringen - ganz ohne Formel :-) ? |
Du sagst es selber. Der Rolladenmotor muss die Seilkraft aufbringen und nicht das eigentliche Drehmoment auf die Klappe. Die Welle am Rolladenmotor kann man sich wie eine Seilwinde vorstellen (siehe hier https://de.wikipedia.org/wiki/Seilwinde)
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