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Auswahl / Berechnung Zugfeder |
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BID = 989825
Rial Inventar
     
Beiträge: 5401 Wohnort: Grossraum Hannover
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Ich möchte eine Holzplatte mit 4 Zugfedern an den Ecken in einem Gestell befestigen.
Auf der Unterseite der Holzplatte sollen Ösen befestigt sein, um die Zugfedern zu befestigen. Holzplatte und Federn sind im unbelasteten Zustand quasi auf gleicher Höhe. Wie ermittle ich denn jetzt die Belastung der Federn ? Muß jede Feder für das zu tragende Gewicht ausgelegt sein, oder muß die Summe aller 4 Federn dem zu tragenden Gewicht entsprechen ?
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Früh aufstehen ist der erste Schritt in die falsche Richtung !
Alle Tips ohne Gewähr und auf eigene Gefahr !!!
Vorschriften sind zu beachten !!! |
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BID = 989827
Rafikus Inventar
      Beiträge: 4204
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Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte.
Ich kann nur ahnen, was Du meinst, deswegen bitte eine Skizze zeigen. |
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BID = 989832
Rial Inventar
     
Beiträge: 5401 Wohnort: Grossraum Hannover
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Das soll quasi eine Art Mini-Trampolin werden,
auf dem dann eine Person steht und (Geschicklichkeits)-
Spiele absolviert.
Bei einfacher Belastung (ruhiger Stand) sollen die
Federn noch nicht nachgeben/federn.Erst bei vorsätzlicher
Bewegung soll die Holzplatte 10-15cm tief einfedern.
Länge der Federn sollte 20-25cm sein.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Rial am 10 Mai 2016 15:39 ]
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BID = 989833
Rafikus Inventar
      Beiträge: 4204
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Direkt aus dem Bauch heraus: das geht nicht.
Du wirst Wahrscheinlich immer ein Problem mit der Lastverteilung haben. Ist die Last richtig mittig, dann könnte man das vielleicht noch irgendie hin bekommen (bei so kurzen Federn aber auch zu bezveifeln). Es ist aber auch davon auszugehen, dass die Person sich in eine Ecke stellt und schon passt es wieder nicht.
Rafikus
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BID = 989834
Rial Inventar
     
Beiträge: 5401 Wohnort: Grossraum Hannover
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Gehen wir doch einfach mal vom Idealfall aus
Soll ja auch ein Geschicklichkeitsspiel sein...
Muß dann jede Feder für das Körpergewicht
ausgelegt sein,oder die Summe aller 4 Federn ???
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Rial am 10 Mai 2016 15:56 ]
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BID = 989836
Tom-Driver Inventar
     
Beiträge: 8792 Wohnort: Berlin-Spandau
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Zitat : Rial hat am 10 Mai 2016 15:54 geschrieben :
| Muß dann jede Feder für das Körpergewicht ausgelegt sein, oder die Summe aller 4 Federn ??? |
Ein interessantes Problem, finde ich.
Zunächst würde ich bedenken, für ein Gleichgewicht müßte jede der vier Federn ausgelegt sein für 1/4 des Holzplattengewichts plus das Gesamtgewicht aller vier Federn geteilt durch zwei.
So wäre die Platte (wohlgemerkt: noch ohne Person drauf stehend!) erst mal in Ruhelage stabil und ohne Durchzuhängen.
Weiteres Problem ist das Gewicht der Person, wie willst Du da für konstante Werte sorgen?
Vielleicht ist es besser, von einem theoretischen Maximum auszugehen und dieses dann (mit Reserve) als ein Viertel auf den Gleichgewichtswert je Einzelfeder zu addieren.
Beispiel: Holzplatte wiegt 8 kg, jede Einzelfeder 1 kg.
stabile Ruhelage wäre dann bei Auslegung jeder Einzelfeder für 4 kg gegeben.
Wenn die Person als maximal 100 kg schwer angegeben ist, wir noch einen Pufferwert von 20 kg dazurechnen, müßte also jede einzelne Feder für ein Gewicht von (120/4)+4 = 34 kg ausgelegt sein, um ein Gleichgewicht zu erhalten.
Bei ungeschicktem Stehen auf dem Holzbrett kann eine extrem einseitige Belastung aber nicht ausgeschlossen werden.
Daher würde ich den Wert sicherheitshalber verdoppeln - das wäre bei meinen Beispielwerten also rund 70 kg Belastung pro Feder.
Die Person darf dann natürlich nicht komplett in eine einzelne Ecke gehen, aber es heißt ja auch: "Soll ja auch ein Geschicklichkeitsspiel sein..."
Letztendlich entscheidet ja auch noch die individuelle Elastizität jeder Einzelfeder (sind ja nicht unbedingt Normteile) mit, daher gilt wohl auch hier der altbewährte Rat: "Versuch macht kluch" ...!
Gruß,
TOM.
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[x] <= Hier Nagel einschlagen für neuen Monitor!
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BID = 989838
der mit den kurzen Armen Urgestein
     
Beiträge: 17435
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Ich würde die Platte mit je 2 Seilen und Umlenkrollen diagonal an den Ecken aufhängen. Dann genügt eine Zugfeder mittig mit 2 Spannrollen um die Platte auf Spannung zu halten. Trotzdem kann sich dann die Platte in alle Richtungen bewegen.
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Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!
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BID = 989852
BlackLight Inventar
      Beiträge: 5391
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Zitat : Rial hat am 10 Mai 2016 15:54 geschrieben :
| Muß dann jede Feder für das Körpergewicht ausgelegt sein, oder die Summe aller 4 Federn? |
Der statische Fall wurde ja schon beantwortet (Bei Gleichgewicht pro Feder ca 1/4 vom Körpergewicht, wenn man in einer Ecke stehen kann bis zum einfachen des Körpergewichtes.)
Dir ist aber klar, dass wenn jemand draufsteigt bzw. es als Trampolin "missbraucht" wird (kann ich dir jetzt schon garantieren, das wird jemand machen - Hinweisschild oder nicht egal) Kräfte wirken können die das einfache Körpergewicht übersteigen. Ich würde ja einen "mechanischen Endanschlag" vorsehen bzw. die Federn entsprechend pro Stück für ein mehrfaches des geplanten Körpergewichtes auslegen.
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BID = 989853
Rafikus Inventar
      Beiträge: 4204
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Angenommen, Du musst die Federn für 1/4 der Masse "auslegen", wie sollte das dann aussehen?
Rafikus
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BID = 989858
Kleinspannung Urgestein
     
Beiträge: 13380 Wohnort: Tal der Ahnungslosen
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Eine (große) Feder unten in der Mitte geht nicht?
Also so wie diverse Sachen auf Kinderspielplätzen.
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Manche Männer bemühen sich lebenslang, das Wesen einer Frau zu verstehen. Andere befassen sich mit weniger schwierigen Dingen z.B. der Relativitätstheorie.
(Albert Einstein)
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BID = 989860
Ltof Inventar
     
Beiträge: 9384 Wohnort: Hommingberg
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Ich hab die Berechnung solcher Sachen (Statik, Dynamik) mal gelernt, aber keine Lust das alles hervorzukramen.
Die Sache kann einigermaßen kompliziert werden. Vor allem, wenn da noch unvorhersehbare Reflexe des Opfers hinzukommen.
Was mir sofort auffällt:
Die zur Seite weggehenden Federn bringen in vor/zurück-Richtung kaum Stabilität. Ich würde sie diagonal alle von der Mitte weg anordnen. Ansonsten kann das Opfer plötzlich waagerecht in der Luft schweben und Millisekunden später eine platte Nase haben.
Kann sein, dass sich die Anordnung ungefähr wie eine schlaffe Slackline benimmt - vielleicht aber auch schlimmer.
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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)
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BID = 989867
Onra Schreibmaschine
    
Beiträge: 2501
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BID = 989869
Rafikus Inventar
      Beiträge: 4204
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Deswegen fragte ich nach der Art der "Auslegung", das klang nämlich so, als ob es nur noch darum ginge ob nun ganz oder ein Viertel und alles Andere vollkommen klar wäre.
Auf die Antwort bin ich schon gespannt.
Rafikus
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BID = 989876
perl Ehrenmitglied
       
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat : Ltof hat am 10 Mai 2016 20:26 geschrieben :
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...Ansonsten kann das Opfer plötzlich waagerecht in der Luft schweben und Millisekunden später eine platte Nase haben.
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Die dann auch zwischen den Windungen der zurück schnellenden Feder eingequetscht wird.
Lösungsmöglichkeit 1:
Man sucht sich ein für solche mechanischen Dinge passendes CAD-Programm als kostenlose oder Demo Version und bearbeitet das Problem damit.
Lösungsmöglichkeit 2:
Man bastelt sich ein elektrisches Ersatzschaltbild der Vorrichtung und löst mit LTspice.
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BID = 990139
Rial Inventar
     
Beiträge: 5401 Wohnort: Grossraum Hannover
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Na hoppla
Schon mal vielen Dank für eure Antworten.
Also:
- Gewicht Person 60-80 kg (keine weitere Reserve)
- Gewicht Holzbrett ca 2 kg
- Annahme Idealfall und Gleichgewicht
Wieviel Kraft/Gewicht muß jetzt jede Feder aushalten ?
Try and Error wird eine teure Angelegenheit !
Was ich so an Federn gefunden habe,bewegt sich der
Preis pro Stück zwischen 10-20 Euro.
Restliche Beschreibung wie im ersten Beitrag :
Zitat :
| Bei einfacher Belastung (ruhiger Stand) sollen die
Federn noch nicht nachgeben/federn.Erst bei vorsätzlicher
Bewegung soll die Holzplatte 10-15cm tief einfedern.
Länge der Federn sollte 20-25cm sein. |
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Rial am 13 Mai 2016 18:17 ]
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