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| Autor |
 Lagerberechnung |
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Mene92
Neu 
Dabei seit: 20.12.2017
Mitteilungen: 4
 |  Themenstart: 2017-12-20
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Hallo haben ein Problem mit der max Lagerkräfte de Kurbelradachse.
Die Aufgabenstellung heisst so.
Berechnen Sie die maximalen Lagerkräfte der Kurbelradachse, die durch die Vorspannung des Zahnriemens entstehen?
Bei der Zeichnung komme ich ned draus was für Lager das sind und wie die Kräfte wirken.
http://www.matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/uploads/b/49284_43319_Schub1.PNG
http://www.matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/uploads/b/49284_43319_Schub3.JPG
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mathemagier444
Ehemals Aktiv 
Dabei seit: 06.10.2017
Mitteilungen: 36
| Beitrag No.1, eingetragen 2017-12-20
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Hallo Mene92,
herzlich Willkommen auf der Seite.
Mein Ansatz ist folgendermaßen:
Die Frage nach der max. Lagerkraft bezieht sich auf die im Stillstand des Kurbelrades befindliche Lagerung. D.h. wenn du den gegebenen Abstand c zwischen Kurbelrad und Motor vergrößerst, dann vergrößert sich auch die Vorspannkraft im Riemen.
Also wirkt die Vorspannkraft auf das Kurbelrad zentral gerichtet (also auf der gleichen Ebene wie die angenommenen Lagerkräfte F_A und F_B.
Somit gilt nach dem Momentengleichgewicht auf das vordere Lager B bezogen: F_V *b = F_A *a => F_A = F_V *b/a = 400N
Das Momentengleichgewicht auf das hintere Lager A bezogen: F_V *(a+b) = F_B *a => F_B = F_V *(a+b)/a = 1400N
Schaue es dir mal an, ob du meine Herangehensweise verstanden hast. Ich denke, dass die Aufgabe ja noch mehr Fragen beinhaltet.
Grüße
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MontyPythagoras
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Dabei seit: 13.05.2014
Mitteilungen: 3417
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 | Beitrag No.2, eingetragen 2017-12-21
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Hallo Mene92,
die Antwort von mathemagier444 ist so nicht ganz richtig.
Die Vorspannkraft $F_v$, die hier mit 1000N angegeben wird, ist die Kraft, die im Riementrum wirkt. Es ist offensichtlich, dass diese Kraft erstens sowohl im oberen als auch im unteren Riementrum wirkt, also doppelt auf das Riemenrad einwirkt, und zweitens diese Kraft unter einem Winkel wirkt, weil das Riemenrad am Motor deutlich kleiner ist als das Riemenrad, wo der Kurbelarm angebracht ist. Du musst also erst einmal die Kraft berechnen, die als Resultierende aus den beiden Seilkräften auf das Riemenrad einwirkt. Aufgrund der Symmetrie wirkt diese Resultierende natürlich genau horizontal.
Mit dieser Kraft kannst Du dann an der Welle ein Kräfte- und Momentengleichgewicht aufstellen. Das ist sehr einfach, bezeichne die Lagerkräfte in den Lagern z.B. mit $F_a$ und $F_b$, wie es mathemagier444 getan hat. Wenn Du dann die resultierende Horizontalkraft $F_c$ an der Riemenscheibe einsetzt, die ich oben beschrieben habe, sollte es klappen.
Ciao,
Thomas
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mathemagier444
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Dabei seit: 06.10.2017
Mitteilungen: 36
| Beitrag No.3, eingetragen 2017-12-21
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Hallo Mene92,
MontyPythagoras hat Recht. Im Ansatz der Vorspannung habe ich einen Fehler gemacht, da die Kraft im Riemen beidseitig auf das Riemenrad wirkt.
Grüße
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Mene92
Neu
Dabei seit: 20.12.2017
Mitteilungen: 4
| Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2017-12-26
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Soweit habe ich es verstanden. Aber wie komme ich auf den Winkel Alpha. Ist das der Drehwinkel? und kann ich den aus der Winkelgeschwindigkeit herausfinden oder muss ich es über das Dreiecks berechnen, aber dort fehlen mir Angaben. Wenn ich alpha habe dann muss ich die 2 *1000N * alpha *radius rechnen und ich habe die Resultiernede Kraft oder ?
Bin ein kompleter Neuling in Mechanik, Es tut mir Leid wenn ich mich ein wenig blöd anstelle
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MontyPythagoras
Senior 
Dabei seit: 13.05.2014
Mitteilungen: 3417
Wohnort: Werne
| Beitrag No.5, eingetragen 2017-12-26
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Hallo Mene92,
ich habe den Eindruck, Du schmeißt da einfach ein paar Variablen in den Topf und rührst kräftig um, in der Hoffnung, dabei zufällig etwas brauchbares zu produzieren. Warum solltest Du "mal alpha mal Radius" rechnen müssen? Das macht überhaupt keinen Sinn.
Der Winkel $\alpha$ in der Skizze ist doch offenkundig der Winkel, der die momentane Stellung des Kurbeltriebs beschreibt. Wie Du Dir vorstellen kannst, ist dieser Winkel veränderlich. Er ist aber für diese Fragestellung völlig uninteressant, denn die lautet ja, die aus der Riemenvorspannung resultierenden Lagerkräfte zu berechnen. Die sind aber völlig unabhängig davon, wie der Kurbeltrieb gerade steht.
Entscheidend ist hier der Winkel, unter dem die Riemen von der kleinen zur großen Rolle laufen. Dafür wurde noch kein Variablenname vergeben und er ist auch nicht eingezeichnet. Es ist wohl offensichtlich, dass der obere und der untere Riemen nicht horizontal laufen, aufgrund der unterschiedlichen Rollendurchmesser.
Ist Dir also bewusst, dass Du diesen Winkel berechnen musst (was Du dafür brauchst, ist alles da), und dass Du mit diesem Winkel die Resultierende aus den beiden Riemenkräften berechnen musst?
Ciao,
Thomas
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Mene92 hat die Antworten auf ihre/seine Frage gesehen.
Mene92 hatte hier bereits selbst das Ok-Häkchen gesetzt. |
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