Dimensionierung Manipulator

[NRicola]

Also um mal eine nichtausgearbeitete Lösung zu bieten:
Die größten (Lager)Kräfte treten dann auf, wenn (nach deiner ersten Zeichnung) alpha und beta gegen null gehen. Dann ist der Arm am weitesten ausgestreckt und F_G und F_B wirken am schlimmsten (langer Hebelarm).
Wenn es um die Kräfte an den Zylindern Z_1 und Z_2 geht, trifft das genauso zu. Z_1 (also in meiner obigen Rechnung F_B) hat dann am meisten zu stemmen, wenn alpha und beta gegen Null sind.
Die Z_2-Kraft wird ...ähm, naja is auch genau das gleiche. Nur dass Z_2 die Möglichkeit hat unendlich groß zu werden (insofern man Unkaputtbarkeit der Materialien annimmt), nämlich um genau das beta gegen Null zu drücken (irgendwann zieht der nur noch das Gelenk um Beta auseinander).
Ich hoffe, geholfen haben zu können (Grammatik??????). Wenn noch Fragen sind: her damit!
Grüß
NRicola


ädit: ich sehe grad in der Konstruktionszeichnung, dass die Kraft Z_1 auch gegen unendlich gehen kann, wenn alpha=0 wird. Lustige Sache!

[Brini]

Hi,
vielen Dank, dass hat mir schon sehr weiter geholfen.
Allerdings brauche ich alle Kräfte.D.h. die ganzen Kräfte in den Gelenken C,D,E und F. Wie trage ich die an, bzw. berechne die?
Und noch ne Frage. Also ich hätte Fbv und Fbh gar nicht berechnet, sondern die Kraft, die an dem Gelenk C angreift. Ist das dann die Resultierende? Oder bin ich da jetzt auf dem Holzweg?
Gruß,
Brini

[NRicola]

Hallo,

ja, also F_B wäre dann die gleiche wie die in C angreifende Kraft.
Hat das Dringlichkeit? Ich bin nämlich bis So nicht zuhause und kann deshalb nicht so frei erklären.
Als Stichpunkte geb ich mal:
für die Kraft im Gelenk E musst du das Momentengleichgewicht um Punkt F aufstellen. Denke daran, dass du ein geeignetes Koordinatensystem wählst (immer wichtig und für jeden Abschnitt b.Bd. neu). Die in Stabrichtung wirkende Kraftkomponente in E bekommst du mit der Summe der horizontalen Komponenten (=0). Da steckt dann aber auch die Kraft im Punkt F mit drin. Über die Summe der vertikalen kommst du ihr ein Schritt näher, erhälst sie aber erst mit den geometrischen Beziehungen (Drehmomente um E und Dreiecksform DEF für die Winkel für Z_2 berücksichtigen).
Damit hast du dann auch die Kraft in Punkt D.
Solltest du aus dieser Erklärung nicht schlau werden, dann hoffe ich auf etwas Geduld von dir, oder wenn's wirklich sehr eilig ist, dann kann ich ja nochmal versuchen eine alternative Erklärung zu vermitteln.
Grüß
NRicola

[Brini]

Hi,
hab gerade probiert nach Deiner Anleitung vorzugehen, komme aber auf keinen grünen Zweig. Bin leider n absoluter Mechanik Versager
Wäre nett, wenn Du mir nochmal helfen könntest.

Hat das Dringlichkeit? Ich bin nämlich bis So nicht zuhause und kann deshalb nicht so frei erklären.

Also am Montag bräuchte ich das, da ich das ganze noch programmieren muss. Hoffe das ist OK?!

Gruß,
Brini

[NRicola]

Soho,

nach reichlicher Zeit gibt's nun auch ein Ergebnis. Ich hoffe ich bin verständlich geblieben. Bitte nicht erschrecken, vor so vielen Winkeln:

Bild hier  

Ich könnte mir gut vorstellen, dass die Dreieckssache komisch zu verstehen ist. Sollte dem so sein: einfach fragen!
Das Koordinatensystem habe ich einfach mal so gewählt. Solltest du noch sowas wie Biegung und so'n Quark ausrechnen müssen, wäre es sinnvoller es so zu legen, dass die eine Komponente immer in Stabrichtung und die andere senkrecht dazu liegt. Das macht die Sache dann übersichtlicher.
Also wie gesagt, wenn noch Fragen sind, einfach drauf los!
Grüß
NRicola

[Brini]

Vielen Dank, Du hast mir sehr geholfen!

[NRicola]

äh, hoppla, jetzt wo ich's nochmal überblickt habe: da is mir nen Vorzeichenfehler unterlaufen:
F_Fh=-F_Fcos<theta>_2
also negativ (zeigt ja in die andere Richtung)
Sodenn, freut mich trotzdem, Licht ins Dunkel gebracht zu haben!
Grüß
NRicola