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5 Berechnung des Gestells 30 betrachtet. Dies war der Rahmen auf dem der Drehkanal im Gestell ruht (Abbildung 5.7). Zum anderen wurde dieser Rahmen statt durch die tatsächlich auftretenden Streckenlasten, durch Punktlasten in den Punkten I und J belastet. Die Lagerung der Längsträger auf den Verbindungswinkeln wurde durch die Punkten A, D, E und H ersetzt. H Abbildung 5.7: Skizze des isolierten Tragrahmens, auf dem der Drehkanal ruht: Die gesuchten Belastungen der Verbindungswinkel sind in den Punkten A, D, E und H zu berechnen. Die Belastungen wurden als Punktlasten auf die beiden Querträger zwischen B und G und zwischen C und F aufgebracht. Knoten A stellt den Ursprung des globalen Koordinatensystems dar. Die Profile des Gestells sind zwar fest miteinander verschraubt, jedoch erreichen die Verbindungen aufgrund der Nachgiebigkeit der Profile nicht ganz den Charakter von festen Einspannungen. In der manuellen Berechnung wurden daher zwei Grenzfälle betrachtet, von denen angenommen wurde, dass sich der reale Fall zwischen ihnen befände. Die erste Annahme ging davon aus, dass der Tragrahmen an den Punkten A, D, E und H gelenkig gelagert ist (Abbildung 5.8). Außerdem sollten an den Verbindungsstellen B, C, F und G keine Momente, sondern lediglich vertikale Kräfte übertragen werden können. Diese Betrachtungsweise ergab erhöhte Biegemomente zwischen den Gelenkpunkten. H l2 l2 l1/2 G l1/2 G l3 l3 I F1 I z y A A l4 l1/2 F l4 l1/2 F Abbildung 5.8: Der belastete, isolierte Tragrahmen mit gelenkigen Verbindungen und Lagerungen. Fachhochschule Düsseldorf Diplomarbeit 2002/03, Terence Klitz x B B E E J F2 J l1 l1 l1 l1 C C D D

5 Berechnung des Gestells 31 In der zweiten Annahme lagen an allen Verbindungs- und Lagerungspunkten des isolierten Tragrahmens feste Einspannungen vor (Abbildung 5.9). Dadurch wurden höhere Lager-momente als im realen System berechnet. H l2 l1/2 G l3 F1 I A l4 l1/2 F Abbildung 5.9: Durch Einzelkräfte belasteter Tragrahmen des Drehkanalgestells: An den Verbindungen (Knoten) werden Momente übertragen. Für beide Annahmen wurden die Lagerreaktionen in Abhängigkeit der relevanten Längen und der aufgebrachten Kräfte formuliert. Damit konnten Veränderungen in der Geometrie oder in der Belastung, sofern sie die Gültigkeit der hergeleiteten Gleichungen nicht berührten, leicht berücksichtigt werden. Die Berechnung der eigentlichen Lagerreaktionen erfolgte schließlich in einer Tabellenkalkulation. Die grundlegende Vorgehensweise war bei beiden Annahmen gleich. Zunächst wurden die Querträger freigeschnitten und deren Lagerreaktionen gemäß den Annahmen berechnet. Diese wurden in einem weiteren Schritt als Belastungen auf die ebenfalls freigeschnittenen Längs- träger übertragen. Deren Legerreaktionen entsprachen den gesuchten Belastungen der Verbindungswinkel. Die beiden Querträger (B-G und C-F) bildeten identische mechanische Teilsysteme, ebenso verhielt es sich mit den Längsträgern (A-D und E-H). Es reichte daher aus, jeweils eines dieser Teilsysteme zu behandeln und die gewonnenen Gleichungen auf das jeweils andere Teilsystem zu übertragen. Fachhochschule Düsseldorf Diplomarbeit 2002/03, Terence Klitz B E F2 J l1 l1 C D

5 Berechnung des Gestells 31<br />

In der zweiten Annahme lagen an allen Verbindungs- und Lagerungspunkten des isolierten<br />

Tragrahmens feste Einspannungen vor (Abbildung 5.9). Dadurch wurden höhere Lager-momente<br />

als im realen System berechnet.<br />

H<br />

l2<br />

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l1/2<br />

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Abbildung 5.9: Durch Einzelkräfte belasteter Tragrahmen des Drehkanalgestells:<br />

An den Verbindungen (Knoten) werden Momente übertragen.<br />

Für beide Annahmen wurden die Lagerreaktionen in Abhängigkeit der relevanten Längen und<br />

der aufgebrachten Kräfte formuliert. Damit konnten Veränderungen in der Geometrie oder in<br />

der Belastung, sofern sie die Gültigkeit der hergeleiteten Gleichungen nicht berührten, leicht<br />

berücksichtigt werden. Die Berechnung der eigentlichen Lagerreaktionen erfolgte schließlich<br />

in einer Tabellenkalkulation.<br />

Die grundlegende Vorgehensweise war bei beiden Annahmen gleich. Zunächst wurden die<br />

Querträger freigeschnitten und deren Lagerreaktionen gemäß den Annahmen berechnet. Diese<br />

wurden in einem weiteren Schritt als Belastungen auf die ebenfalls freigeschnittenen Längs-<br />

träger übertragen. Deren Legerreaktionen entsprachen den gesuchten Belastungen der<br />

Verbindungswinkel.<br />

Die beiden Querträger (B-G und C-F) bildeten identische mechanische Teilsysteme, ebenso<br />

verhielt es sich mit den Längsträgern (A-D und E-H). Es reichte daher aus, jeweils eines<br />

dieser Teilsysteme zu behandeln und die gewonnenen Gleichungen auf das jeweils andere<br />

Teilsystem zu übertragen.<br />

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

B<br />

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