Lastenaufzug - Wieviel Kraft wirkt in welche Richtung?

Erste Frage Aufrufe: 769     Aktiv: 14.04.2022 um 19:31

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Hallo zusammen, leider war Mathe und Physik in der Schule nicht gerade meine Stärke. In meinem Berufsleben war mir das nie hinderlich, aber mit 42 Jahren bin ich nun bei einem Hobbyprojekt mit meinem "Latein" am Ende (Latein war tatsächlich auch nie meine Stärke;)

Ich möchte in meiner kleinen, privaten Fahrradwerkstatt einen Lastenaufzug für Fahrräder bauen. So etwas wie eine Kleiderstange für Fahrrader, die an der Wand hochfährt. Aber bevor ich anfange zu schweißen, hier mein Bedenken: Mein Bauchgefühl sagt mir, dass der gesamte "Schlitten" sich am oberen Rad von der Wand abheben könnte, da durch das Gewicht der Fahrräder Kraft von der Wand weg wirken könnte (siehe Zeichnung).



Und hier noch der Versuch einer 3D-Zeichnung. Ich hoffe, ihr könnt euch das vorstellen!



Sagt bescheid, wenn ich noch etwas näher erleutern kann oder soll!

Vielen Dank, 

Alex

NACHTRAG: 

Ich habe noch etwas weiter recherchiert und gemerkt, dass ich mehr Angaben machen muss. Ich nehme also an, dass der "Galgen", an dem die Räder hängen, 1 Meter hoch ist und der Ausleger 40 cm lang. Den Riegel bringe ich im 45-Grad-Winkel an für die optimale Lastverteilung. Theoretisch bin ich aber frei in der Wahl der Maße. Ich will eben nur erreichen, dass die gesamte Konstruktion an der Wand bleibt und nicht weg kippt. Ich versuche nochmal es, genauer aufzumalen: 


Ich möchte ca. 8 Fahrräder an den Galgen hängen, also ca. 150 kg. Die würden sich dann allerdings auf Zwei Winkel verteilen, was die Last dann halbiert???

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Hallo Alex
ein tolles Projekt, welches du da vor hast. Lass die oberen Rollen hinter einer Metall- oder Stahlschiene rollen, dann kann der Galgen nicht von der Wand weg kippen. Den Winkel zu berechnen ist sehr aufwändig, da das System Dynamisch ist (ändert mit jeder angehängten Last den Winkel). Vielleicht hast du ja Glück und hier ist einer der sich mit Technischer Mechanik 3 (Dynamik) auskennt. Die Kraft, die die Rolle auf die Schiene überträgt, kann man sehr einfach mit Hilfe des Drehmoment berechnen, welches die Fahrräder erzeugen.
  ─   gordonshumway 24.03.2022 um 20:40
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Hallo Alex, im Kommentar ist die Lösung beschrieben damit die obere Rolle nicht von der Wand wegkippt. Die Kraft auf die Wand ergibt sich aus dem Verhältnis der Längen und der Last. Die Last wird mit 1500 N angenommen, die Kraft senkrecht zur Wand ist dann 1500 N * 40 cm / 100 cm = 600 N. Wie weit die obere Rolle absteht, hängt vom Abstand der oberen Rolle bis zur Decke ab, In der 3D-Skizze sehe ich da 10 cm; damit beträgt in dieser Position der Abstand der Rolle zur Wand 4 cm. Wenn der Träger mit der Last weiter unten hängt, wird dieser Abstand größer. Theoretisch kann der Abstand 100 cm werden, dann wäre die obere Rolle 250 cm von der Decke entfernt. Das ist natürlich nur ein theoretischer Wert, weil dann deine ganze Konstruktion um 90° gedreht und die Gesamthöhe unsinnig ist. In dieser Position erkennt man aber gut, dass jetzt keine Momente mehr an der Konstruktion wirken, nur noch die Kettenkraft, die Last und die Kraft von der Wand. Und wieder läst sich die Kraft senkrecht zur Wand aus den neuen Längenverältnissen berechnen, es bleiben 600 N. Bei der ganzen Betrachtung übt die Konstruktion keine Gewichtskraft aus, das ist in der Praxis natürlich anders. Viel Spaß beim Bauen.
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