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5 Berechnung des Gestells 28 5.3 Bestimmung der Auflagerkräfte des Drehkanals Die für die Belastung der aufgestellten Modelle benötigten Auflagerkräfte des Drehkanals wurden für jeden der drei Belastungsfälle ermittelt. Dafür wurde der Drehkanal (Abbildung 5.5) als gelenkig gelagerter Balken betrachtet (Abbildung 5.6). Die Auflagerpunkte der Winkel (1) entsprachen dabei den Lagerungspunkten. Abbildung 5.5: Zeichnung des Drehkanals: 1: Auflagepunkte der Winkel, 2: Drehflansch, 3: Zahnscheibe, 4: Drehkanalrohr, 5: Spannstangen. FAD F1D F2D F3D F4D a b c d e 3 4 5 2 2 1 1 f g F6D F7D Abbildung 5.6: Als Balken idealisierter Drehkanal mit den Belastungen durch die einzelnen Komponenten: Die Benennung der einzelnen Kräfte und die Längen sind Tabelle 5.1 zu entnehmen. Fachhochschule Düsseldorf Diplomarbeit 2002/03, Terence Klitz 5 h F5D FBD

5 Berechnung des Gestells 29 Aus Abbildung 5.6 ergeben sich die folgenden Gleichung zur Bestimmung der Auflagerkräfte FAD und FBD: 7 ∑ i= 1 F AD = FiD − FBD ( 5.1 ) F BD F1D ⋅ a + F2D ⋅ b + F3D ⋅ c + F4 D ⋅ d + F5D ⋅ e + F6D ⋅ g + F7 D ⋅ h = ( 5.2 ) f [N] [mm] Bezeichnung Benennung Kraft Länge Maß F1D Gewichtskraft des Stahlwinkels 73 a 12 F2D Gewichtskraft des Drehflansches auf der Antriebsseite 342 b 61 F3D Gewichtskraft des Absatzes der Zahnscheibe 19 c 84 F4D Gewichtskraft des Zahnkranzes der Zahnscheibe 65 + FW* d 104 F5D Gewichtskraft des Rohres 192 e 461 F6D Gewichtskraft des Stahlwinkels 73 f 714 F7D Gewichtskraft des zweiten Drehflansches 367 g 726 h 775 Tabelle 5.1: Benennung und Angabe der einzelnen Kräfte, sowie der einzelnen Abschnittslängen, * FW s. Tabelle 5.2. Die drei Belastungsfälle wurden generiert, indem zu der Gewichtskraft der Zahnscheibe F4D die jeweils wirkende Wellenbelastung des Riemenantriebs hinzuaddiert wurde. Daraus erga- ben sich die folgenden Belastungsfälle: Belastungsfall [N] Wellenbelastung FW Fachhochschule Düsseldorf Diplomarbeit 2002/03, Terence Klitz [N] FAD [N] FBD 1 0 492 639 2 3000 3055 1076 3 450 877 705 Tabelle 5.2: Berücksichtigte Belastungsfälle. Die Lagerreaktionen FAD und FBD wurden in Abhängigkeit der einzelnen Kräfte und Längen mit einem Tabellenkalkulationsprogramm berechnet. In den Nachberechnungen gingen die Kräfte FAD als F1 und FBD als F2 ein. 5.4 Erster Schritt: Manuelle Berechnung Die manuelle Berechnung bediente sich zweier Vereinfachungen des Problems. Um die gesuchten Belastungen der Winkel zu ermitteln, wurde zum einen nur der relevante Gestellteil

5 Berechnung des Gestells 28<br />

5.3 Bestimmung der Auflagerkräfte des Drehkanals<br />

Die für die Belastung der aufgestellten Modelle benötigten Auflagerkräfte des Drehkanals<br />

wurden für jeden der drei Belastungsfälle ermittelt. Dafür wurde der Drehkanal (Abbildung<br />

5.5) als gelenkig gelagerter Balken betrachtet (Abbildung 5.6). Die Auflagerpunkte der Winkel<br />

(1) entsprachen dabei den Lagerungspunkten.<br />

Abbildung 5.5: Zeichnung des Drehkanals:<br />

1: Auflagepunkte der Winkel, 2: Drehflansch, 3: Zahnscheibe, 4: Drehkanalrohr, 5: Spannstangen.<br />

FAD<br />

F1D F2D F3D F4D<br />

a<br />

b<br />

c<br />

d<br />

e<br />

3 4 5<br />

2 2<br />

1 1<br />

f<br />

g<br />

F6D F7D<br />

Abbildung 5.6: Als Balken idealisierter Drehkanal mit den Belastungen durch die einzelnen Komponenten:<br />

Die Benennung der einzelnen Kräfte und die Längen sind Tabelle 5.1 zu entnehmen.<br />

<strong>Fachhochschule</strong> Düsseldorf Diplomarbeit 2002/03, Terence Klitz<br />

5<br />

h<br />

F5D<br />

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