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Hallo,
wie berechne ich nun wie viel Kraft, bei einer Betätigungskraft am Hebel von 100N, am Werkzeug ankommt? Außerdem würde mich noch interessieren, wie das Ganze aussieht wenn ich anstatt einem, 2 Exzenter mit Hebel einsetze(einen links mit Hülse und einen rechts mit Hülse), diese jedoch fest an der Welle verschraube so dass die Betätigung eines Hebels reichen würde.

http://www.schule-bw.de/schularten/berufliche_schulen/pruefung/bfs_bas/2007/2007_bfs_bfk_metalltechnik.pdf

Vielen Dank für eine Antwort

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hi,

ich krieg den Link leider nicht auf.
kannst du das als PDF hochladen?

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MfG

König

Fettflecken bleiben wie neu, wenn man sie ab und zu mit Butter bestreicht!

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Zitat:

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Original erstellt von kiessling110:
... wie berechne ich nun wie viel Kraft, bei einer Betätigungskraft am Hebel von 100N, am Werkzeug ankommt? ...

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Was nutzt Dir die Prüfungsvorbereitung, wenn diese von jemand anderen gelöst wird? 

Ich würde es mal damit versuchen. Das hat schon über viele Generationen geholfen.

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Gruß
Udo              Keine Panik, Du arbeitest mit Pro/E! Und Du hast cad.de gefunden!

Neu hier?     Verwundert über die Antworten?    Dann schnell nachfolgende Links durchlesen. 
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Hallo Kiessling,

Dein Link funktioniert leider nicht. Daher können wir zunächst nur raten.

Als erstes mach Dir eine Skizze, in der Du die Hebel und die dazugehörigen Kräfte und deren Richtung einträgst.
Hier erlebt man häufig schon einen AHA-Effekt, erkennt die Zusamenhänge und ist auf dem besten Weg zur Lösung.
Du erkennst, ob das einfache Hebelgesetz ausreicht, oder ob Du die Kräfte noch in Vektoren (Kräfteparallelogram) zerlegen musst.

Wenn Du auf diesem Weg noch hängen bleiben solltest, kannst Du Deine Skizze oder Deinen bisherigen Lösungsansatz hier hochladen und wir helfen Dir gerne auf die Sprünge.

Gruß Ingo

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Theorie ist,wenn man alles weiß und nichts funktioniert.
Praxis ist,wenn alles funktioniert und keiner weiß warum.
Bei mir wird Theorie und Praxis vereint: Nichts funktioniert und keiner weiß warum!   

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2007_bfs_bfk_metalltechnik.pdf

Im Anhang die PDF-Datei.

>>wie berechne ich nun wie viel Kraft, bei einer Betätigungskraft am Hebel von 100N, am Werkzeug ankommt?

Nun ist die Zeichnung nicht bemaßt, also läßt sich die Kraft auch nicht berechnen.
Aber - sofern man Reibungskräfte vernachlässigen darf - es sieht nach einer einfachen Anwendung des Hebelgesetze aus.
a) Länge vom Angriffspunkt der Kraft bis zum Drehpunkt des Exzenters?
b) Länge vom Drehpunkt des Exzenters bis zum Kontaktpunkt am Werkzeug?
Ein bißchen Geometrie der rechtwinkligen Dreiecke...

>>Außerdem würde mich noch interessieren, wie das Ganze aussieht wenn ich anstatt einem, 2 Exzenter mit Hebel einsetze(einen links mit Hülse und einen rechts mit Hülse), diese jedoch fest an der Welle verschraube so dass die Betätigung eines Hebels reichen würde.

Das hängt nun auch wieder von den Abmessungen ab - Du müsstest das schon skizzieren.
Aber im Grunde ist die Hebelwirkung doch wohl die Gleiche. Die Kraft wird nur räumlich anders aufgeteilt. Wenn ich die Beschreibung richtig deute, gibt es dann zwei Kontaktpunkte (genau genommen Flächen), in denen jeweils die Hälfte der Kraft eingeleitet wird.

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Rainer Schulze

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Hallo,

der Konstrukteur der diese Vorlage konstruiert hat möchte ich gerne kennen lernen.
Die ist ja voller Fehler...

1.) Wie bitte soll denn die ungebogene Schlauchabdeckung zwischen den Federbolzen hindurch passen? Den ungebogenen Rohling bekommt man doch niemals in die Biegevorrichtung gelegt.

2.) Die Innenkontur von dem Gesenk Pos. 2 muss wenigstens so breit sein wie die gestreckte Länge von der Schlauchabdeckung.

3.) Der Stempel Pos. 5 muss etwas schmäler sein als das Gesenk Pos. 2. Sonst klemmt die Biegevorrichtung.

4.) An dem Hebel Pos. 8 fehlt beidseitig ein Gewindefreistich.

5.) Wenn der Bolzen Pos. 9 nicht mit einem entsprechenden Bund versehen ist, würden die Seitenwände Pos. 3+4 nach dem anziehen der Mutter Pos. 11 nicht mehr parallel stehen und verursachen einen Klemmer mit der Pos. 7.

Lernt man heute so konstruieren? Falls ja, armes Deutschland.

MfG. Zeinerling

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Hallo Zeinerling,
der von dir gescholtene Konstrukteur (kann man aus den PDF-Eigenschaften entnehmen) ist sogar Co-Autor eines recht bekannten, sicherlich oft verkauften, Fachbuches.... 

Beste Grüße

Matthias

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Nihil Ex Nihilo

[Diese Nachricht wurde von pepper4two am 30. Nov. 2012 editiert.]

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Zitat:

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Original erstellt von pepper4two:
Hallo Zeinerling,
der von dir gescholtene Konstrukteur (kann man aus den PDF-Eigenschaften entnehmen) ist sogar Co-Autor eines recht bekannten, sicherlich oft verkauften, Fachbuches....  

Beste Grüße

Matthias

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Hallo,

das kommt daher, dass ich ein Mensch aus der Praxis bin. Solche Fehler fallen mir sofort auf.
Wenn ich das nicht könnte, hätte ich sicherlich meinen Beruf verfehlt.
Mir ist es auch egal, dass dieser Autor mehrere Bücher hervor gebracht hat. Mich interessiert nur, dass der Kram funktioniert, was in dem genannten Beispiel nicht der Fall ist.

MfG. Zeinerling

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Zitat:

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Hallo Zeinerling,
der von dir gescholtene Konstrukteur (kann man aus den PDF-Eigenschaften entnehmen) ist sogar Co-Autor eines recht bekannten, sicherlich oft verkauften, Fachbuches....

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Was hat das schon zu bedeuten? Ein nicht unerheblicher Anteil sogen. Fachbücher ist nur so von Fehlern durchsetzt. Hat auch sein Gutes. Da kann man gleich auch lernen, wie es nicht gemacht werden sollte. Beispiel: Ein Übungsbuch zu CATIA-V5 eines bekannten Verlages. Astrein jeder Mausklick beschrieben. Aber die Teile sind dermaßen praxisfremd aufgebaut, dass es der Sau graust. Dem Verlag ist es egal, der Autor hat seine Knete bekommen und gut ist.

Die Aufgabenstellung in der PDF muss man sich schon auf der Zunge zergehen lassen, da sind schon einige .... drin. Und die "Konstruktion" der Vorrichtung ist wohl eher dazu gedacht Kartonstücke in Form zu bringen.

Ok, das bringt den UP nicht weiter. Vorschlag wie schon gemacht: Hebelgesetz anwenden, Drehpunkt und (Wirk-)Hebel einzeichnen. Und dann wird auch schon der größte Denkfehler des Konstrukteurs erkennbar.

[Diese Nachricht wurde von weisbescheid am 01. Dez. 2012 editiert.]

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      Jetzt bleibt beim Thema

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Klaus

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Ok.

So wie Rainer oben beschrieb vorgehen.
Aus der resultierenden Normalkraft auf den Stempel würde ich dann anschließend mittels FN*µ noch eine Reibkraft bestimmen. Diese Reibkraft erzeugt um den Drehpunkt ein Reibmoment, was gegebenenfalls vom eingeleiteten Drehmoment abgezogen werden sollte, um anschließend die tatsächlich am Werkzeug ankommende Kraft zu ermitteln.

BTW:
Ich komme überschlägig auf eine abgewickelte Länge der Schelle von ca. 31mm.
Rein gefühlsmäßig paßt das Rohteil IMHO durchaus in die Vorrichtung.
Der Bolzen hat einen Bund von ø10 auf M8. Man kann das aus der Stückliste schließen.

Gruß, Pete

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@ kiessling
Gibts ein Ergebnis?
So wie ich das sehe bleibt die Kraft am Lastarm nicht gleich, da sich mit zunehmenden Schwenk des Kraftarmes die Länge des Lastarmes verkürzt. Und dann stimmt eine Berechnung auch nur, wenn die Kraft senkrecht zum Kraftarm eingeleitet wird. Und hier ist schon der erste Kritikpunkt an dieser Vorrichtung: die Ergonomie.

Der Kraftarm hat 115 mm Hebellänge.
Durch das Hebelverhältnis bei 0 Hub ist der Lastarm 10 mm und dann theor. die Kraft 1150 N
und bei einem angenommenen Hub von 8 mm ist der Lastarm 6 mm und dann die theor.Kraft 1916 N
und nur, wenn die Handkraft von 100 N senkrecht zum Kraftarm wirkt.

Der Zuschnitt (gestreckte Länge) passt ins Werkzeug, aber ob sich das gebogene Teil ohne Aufwand aus der Vorrichtung entfernen lässt? (das ist der 2. Kritikpunkt).

Die Führung des Biegestempels Pos. 5 ist überbestimmt ( 4 Führungsstifte UND seitliche Führung).

Ja ich weis, hat nix mit dem Thema zu tun. 

[Diese Nachricht wurde von weisbescheid am 03. Dez. 2012 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von weisbescheid am 03. Dez. 2012 editiert.]

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Skizze-01-001.jpg

Moin Kollegen,

ich fürchte, wir haben kiessling mehr durcheinander gebracht, statt ihn auf seinem Weg zur Lösung zu begleiten.

@weisbescheid

Zitat:

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Der Kraftarm hat 115 mm Hebellänge.
Durch das Hebelverhältnis bei 0 Hub ist der Lastarm 10 mm und dann theor. die Kraft 1150 N
und bei einem angenommenen Hub von 8 mm ist der Lastarm 6 mm und dann die theor.Kraft 1916 N
und nur, wenn die Handkraft von 100 N senkrecht zum Kraftarm wirkt.

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Wenn ich mir die Zeichnung so ansehe, bist Du mir hoffentlich nicht böse, wenn ich Deine Ausführung zunächst einmal etwas skeptisch betrachte. Zumal diese noch nicht den Weg zur Lösung beschreibt.

@kiessling110
Bist Du noch da?
Wenn ja, dann würde ich zunächst einmal gerne erfahren, mit wem ich es zu tun habe. Bist Du noch Schüler, Student, Facharbeiter ???????

Dem Aufgabenblatt nach zu urteilen, würde ich vermuten, ein Schüler auf dem Weg zum Fachabitur?
Zu Wissen, welchen Wissensstand Du hast, hilft uns, Dich auf den rechten Weg zu führen.

Gruß Ingo

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Praxis ist,wenn alles funktioniert und keiner weiß warum.
Bei mir wird Theorie und Praxis vereint: Nichts funktioniert und keiner weiß warum!   

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Ich bin Schüler und habe ein Projekt. Ich weiß einfach nicht genau wie ich das Hebelgesetz anwenden muss bzw. was die Länge2 ist und ob ich ein Drehmoment ähnliches erst berechnen muss.

Danke für eure Antworten

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Hallo Kiesling,

nach Kräften und Momenten ist in der amtlichen Aufgabenstellung gar nicht gefragt.

Durch den Exzenter ändert sich ständig der Abstand von der Achse zum Druckpunkt. Deswegen läßt sich die Kraft immer nur in einer bestimmten Stellung berechnen. Wichtig ist dabei auch noch die Richtung der Kraft.

Außerdem wirkt durch den Exzenter eine schiefe Ebene die wie ein Keil die Kraft verstärkt.
Hier hat aber die Reibung noch einen großen Einfluss.

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Klaus

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Das ist eine separate Frage von mir. Ich möchte wissen wie hoch die Kraft bei 0 Hub und bei vollem Hub ist. Und wie ich die Länge des Lastarms herausfinde bei den verschiedenen Stellungen.

Danke für alle Antworten

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Hallo Kiessling, ich unterstütze jeden der über seinen Tellerrand blickt.

Aber das Beispiel ist für den Anfang zu kompliziert. Es ist auch schwer das auf die Ferne zu erklären.

In dem Buch sind auch einfachere Aufgaben und die Sache mit dem Hebel sicher auch erklärt:

http://www.ebay.de/itm/Fachkunde-Fachrechenbuch-Metall-Europa-Verlag-/181039623356?pt=Sach_Fachb%C3%BCcher&hash=item2a26cd6cbc

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Klaus

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Ich möchte es ohne Reibung usw. nur mit dem Hebelgesetz. Wir sollen die Aufgabe lösen zu 4 verschiedenen Hebelstellungen aber wie komme ich auf die Länge2 also nicht die Hebellänge sondern die Andere.
Danke für die Antworten

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Hallo Kiesling,

Ingo hat Dir oben eine schöne Skizze gezeichnet. 

Da ist oben der Lange Hebel mit der Handkraft die rechtwinklig zum Hebel angreift.
Wenn man die Kraft mit der Länge bis zum Drehpunkt multipliziert, ergibt sich ein wirksames Drehmoment.

Soweit ist es noch einfach.

In der Skizze ist der kleine Kreis der Drehpunkt und der Große der Exzenter.

Die tiefste Stelle am Exzenter ist der Arbeitspunkt, der auf die Platte drückt.
Der Abstand von diesem Punkt zum Drehpunkt ist die Hebellänge.

Und die ändert sich eben, wenn sich der Hebel bewegt.

Da kannst Du jetzt 4 Stellungen annehmen.

In der Skizze ist der dicke Pfeil unten rechtwinklig zum wirksammen Hebel.
Diese Kraft bekommst Du, wenn Du das Drehmement durch die Hebellänge teilst.  ( aber auf die Einheiten achten )

Diese Kraft kannst Du wieder mit einem Kräfteparallelogramm zerlegen, wie die kleineren Pfeile zeigen, in eine nach unten und eine seitlich.

Die nach unten drückt direkt auf die Platte. Die seitliche wird wie bei einem Keil über die Schräge verstärkt und dann dazu gezählt.

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Klaus

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Danke, damit kann ich etwas anfangen. Sehr nett!!!

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Wie es mit 2 Exzentern funktioniert hat Rainer oben schon beschrieben.

5. Beitrag.

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Klaus

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Irgendwie wird bei mir die Kraft geringer ja mehr ich den Hebel betätige also je mehr ich Richtung vollem Hub komme. Irgendwo hab ich einen Denkfehler. Könnte mir das ganze jemanden mal Zahlen in der Skizze erklären. Sie müssen sich nicht auf meine Anfangsskizze beziehen aber einfach mal ein paar Warte und Formeln.

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Hallo Kiessling,

wie sieht denn Dein bisheriger Lösungsansatz aus?
Wie bist Du an diese Aufgabe herangegangen?
Hast Du mal entsprechende Skizzen angefertigt?

Wenn Du uns Deinen Lösungsansatz zeigst, wären wir in der Lage, Dich entsprechend weiter zu begleiten.

Gruß Ingo

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Also ich ging jetzt mal vereinfacht aus von:
Länge1=300 : Länge des Kraftangriffspunkts am Hebel zu   
            Exzentermittelpunkt
Durchmesser Exzenter: 80
Maximaler Hub: 20  --> Bohrung 20mm neben Exzentermittelpunkt
Ausgangsstellung: Hebel oben
Endstellung Hebel: waagerecht --> maximale Drehung des Hebels um 90°
Kraft auf Hebel: 100N
Exzenterbreite: 20 (falls nötig)

Wie viel Kraft kommt dann an wenn der Hebel oben, in 45°-Stellung und unten steht.
Kann mir da mal jemand eine Lösung bieten.

Ich hoffe ich habe euch jetzt nicht weiter verwirrt.

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Hallo Kiessling,

naja, um uns zu verwirren bedarf es schon etwas mehr.

Und nein, ich werde Dir keine fertige Lösung liefern.
Aber ich will Dir gerne helfen, systematisch und Schritt für Schritt an die Aufgabe heran zu gehen, mit dem Ziel, dass Du das ganze System auch verstehst.
(Sorry, wenn mögliche Antworten bei mir schon mal etwas auf sich warten lassen, da ich, wie viele andere hier auch, ganz neben bei noch meine Brötchen verdienen muss.)

Okay, aber nun zu Deiner Aufgabe:
Du schreibst, dass Du schon ein paar Ergebnisse ermittelt hast, Dir diese aber nicht plausibel erscheinen.

1. Wie lauten diese Ergebnisse?
2. Und das ist eigentlich das wichtigste. Wie bist Du zu diesen Ergebnissen gekommen?

Gruss Ingo

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Für meine vereinfachte Aufgabe
Also ich hab als erstes das Drehmoment berechnet:            M=Wurzel(300²+20²)mm*100N=30070Nmm
Anschließend habe ich die untere Hebellänge bestimmt:
l=Wurzel(40²+20²)mm=44,7mm
Und dann meine Kraft die senkrecht zur Hebellänge verläuft bestimmt:
F=30070Nmm/44,7mm=673N

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Hallo Kiessling,

der erste Teilansatz sieht ja schon mal gar nicht so schlecht aus.
Was Du Dir aber abgewöhnen solltest, ist die doch etwas großzügige Art des Aufrundens (besonders das Drehmoment).

Klaus (N.Lesch) hat mich freundlicherweise darauf hingewiesen, dass ich in meiner Skizze oben noch einen Fehler habe.
Wenn man dieses System als "im Gleichgewicht befindlich" betrachtet, so muss der "Lastpfeil" um 180° gedreht werden.
Die Last hast Du ermittelt.
Nun geht es an den nächsten Schritt: In welchem Winkel trifft der Lastarm auf den Stempel? Diesen Winkel benötigen wir, um die Last in eine horizontale Komponente (die gegen die Reibung arbeitet, welche wir aber zunächst nicht berücksichtigen) und eine senkrechte Komponente (welche unsere eigentliche Arbeit, das biegen der Schelle, verrichten soll) zu zerlegen.

Stichwort: Kräfteparallelogram

Hast Du diese Kräfte ermittelt?
Danach schauen wir uns die vom Klaus beschriebene Keilwirkung an.

Gruß Ingo

(Tante Edit hatte noch ein paar Buchstabendreher gefunden)
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[Diese Nachricht wurde von tanzbaer1963 am 13. Dez. 2012 editiert.]

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Ohne Zeichnung geht es hier nicht.

Man kann das auch geometrisch lösen, das ist dann verständlicher und übersichtlicher.

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Klaus

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Aber meine Kraft wird ja kleiner ja mehr ich den Hebel betätige, das kann doch nicht sein. Eigentlich müsste ich doch mehr Kraft auf das Werkzeug ausüben.

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Die Skizze ist eigentlich wie die von "Tanzbaer" gezeichnete. Also der Hebel geht senkrecht von der Mitte nach oben.

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Zitat:

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Original erstellt von kiessling110:
Aber meine Kraft wird ja kleiner ja mehr ich den Hebel betätige, das kann doch nicht sein. Eigentlich müsste ich doch mehr Kraft auf das Werkzeug ausüben.

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Warum müsste die Kraft denn größer werden?
Du wirst lachen, wenn Du den Kraftarm um 90° bewegt hast, kommst Du an den Punkt, an dem die resultierende senkrechte Komponente, die der Lastarm ausübt 0N beträgt.

Zitat:

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Die Skizze ist eigentlich wie die von "Tanzbaer" gezeichnete.

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Dann zeig sie uns doch bitte.
Wenn Du schon mehrere Schritte gerechnet hast, sollten es auch genau so viele Skizzen sein. Denn bedenke: mit jedem Winkel, den Du den Kraftarm bewegst, verändern sich Winkel "und" Länge des Lastarms.
Und zeig uns auch bitte Deinen Rechenweg.

Eigentlich hatte ich vor gehabt, erst einmal die erste Position, mit Dir komplett durch zu gehen. Denn, wie viele ander Kollegen und auch meine Wenigkeit schon geschrieben haben: In Deinem System fehlt noch eine Komponente: "die schiefe Ebene".
Leider warst Du ein wenig zu ungeduldig.

Gruß Ingo

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Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

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Hallo Kiesling, wenn Du schreibst:

" Durchmesser Exzenter: 80
Maximaler Hub: 20  --> Bohrung 20mm neben Exzentermittelpunkt "

hast Du die Sache nicht verstanden.

Der Durchmesser des Exzenters ist hier unwichtig. Wichtig ist der Absand vom Drhepunkt zum tiefsten Punkt in der jeweiligen Stellung.
Der Abstand ist in jeder Stellung anders.

Der Exzenter hat nach Stückliste einen Ø von 40. Dann kann die Bohrung nicht 20 mm neben dem Mittelpunkt liegen.

Wenn Du in 4 verschiedenen Stellungen rechnen willst, brauchst Du auch für jede Stellung eine maßstäbliche Zeichnung.
Ich habe 8 Semester studiert, kann es aber auch nicht anders.

Wie ich oben schon schrieb, ist Dein Vorhaben für Deine Kentnisse sehr gewagt.

Wir helfen ja gerne und gehen auf jeden ein, aber wenn Du Dir nicht helfen läßt mache ich hier zu.

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Klaus

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