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Winde und Winkel

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    Winde und Winkel

    Hallo Windenfreunde,

    so weil ich es Ostern mal wieder erlebt habe:

    Ein Ninety versucht mit der Seilwinde einen 110 zu bergen, aber da es einfacher ist um mindestens eine Spurweite versetzt. Wie immer wollen die Leute nicht glauben das sie dabei Kraft verlieren. Die Sache mit dem einseitig aufwickeln mal außer Acht gelassen (Kraftverlust da man sehr schnell die untere Lage verläßt).

    Die Winkelsache will immer niemand begreifen, leider finde ich nicht mal im Windenbuch eine Formel dafür.

    Um es besser erklären zu können dachte ich da an das Parallelogramm der Kräfte.
    Allerdings ziehen in der Grundform da 2 Kräfte unter einem bestimmten Winkel, z.B. 40 Grad (20 zu jeder Seite) und die Resultierende ergibt dann die tatsächliche Kraft in N.

    Wie berechne ich das aber wenn ich nur in eine Richtung ziehen, z.B. unter 20 Grad zur eigentlichen Fahrzeugrichtung (Fahrzeug kann nicht aus der Spur).

    Sagen wir mal ich brauche 2000 N in Fahrzeugrichtung, habe aber nur 2000 N unter 20 Grad, wieviel N liegt dann wirklich in Fahrzeugrichtung an?

    Ist die Gegenkraft dann 90 Grad zur Resultierenden, bzw. kann ich dann auf der Resultierenden einfach mit 90 Grad eine Linie ziehen die durch die Spitze der tatsächlichen Kraft geht. Dann habe ich dort wo diese Linie die Resultierende trifft die tatsächliche Kraft, z.B. 4 mm kürzer, auf den Maßstab übertragen dann z.B. 400 N Verlust, oder Restkraft 1600 N.

    Geht das so oder denke ich da zu simpel?

    Alle o.g. Werte sind willkürlich und nicht eingetragen oder berechnet, wenn einer sagt so geht so würde ich das dann mal durchrechnen!

    Gruß

    Andreas
    I'm very good in doing nothing!

    #2
    RE: Winde und Winkel

    Also...

    Wenn die durch das Windenseil eingeleitete Kraft F_seil = 2000 N in einem Winkel Alpha von 20 Grad zur (z.B. durch Spurrillen) vorgegebenen Bewegungsrichtung des zu bergenden Fahrzeuges wirkt, ergibt sich folgendes:

    Kraft in vorgegebener Bewegungsrichtung des zu bergenden Fahrzeugs:
    F_bergung = cos(Alpha) * F_seil = cos (20°) * 2000 N = 1879 N

    Kraft im rechten Winkel dazu, also seitlich zum zu bergenden Fahrzeug:
    F_seitlich = sin(Alpha) * F_seil = sin (20°) * 2000 N = 684 N

    Hoffe, geholfen zu haben....
    Signatur... Was schreib ich da nur?

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      #3
      RE: Winde und Winkel

      Danke Thomas,

      Dein Beispiel gezeichnet ergibt auch 1880 N, das wären bei 20 Grad immerhin schon 120 N verlust.

      Ich werde das am Wochenende mal durchrechnen in 10 Grad Schritten.

      Die Frage ist nur denken wir in die richtige Richtung?

      Grübel, grübel......

      Andreas
      I'm very good in doing nothing!

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        #4
        RE: Winde und Winkel

        und in der Praxis eine Umlenkrolle benutzen, geht schneller wie das rechnen...... ?( ?( ?(

        Kommentar


          #5
          RE: Winde und Winkel

          Original von 73thorsten
          und in der Praxis eine Umlenkrolle benutzen, geht schneller wie das rechnen...... ?( ?( ?(

          Ganz so einfach ist es nicht, im vorliegenden Beispiel hatten die bereits eine Umlenkrolle gesetzt und als wir dazu kamen auch schon die Batterien des Ninety leer gespielt. Wir habe uns dann in direkter Linie vor den 110 gestellt und hatten mit Umlenkrolle keine Probleme.

          Es geht hier allerdings nicht darum wieviel Kraft man ermöglichen kann sondern wie man sie am besten einsetzt. Ich will dann eine Tabelle machen um den Leuten zu zeigen wieviel Ihrer teuer bezahlten Kraft sie verlieren. Das Problem liegt darin das die meisten lieber eine Stunde experimentieren als 10 Minuten zu rangieren. Dann entsteht meist eine kleine Stresssituation da es nicht so klappt wie es soll und in dieser Situation sind viele Leute leider nicht zu belehren, manche reagieren da sogar leicht aggressiv. Hier zu Ostern war es aber anders. Da der Ninety mit platten Batterien ausfiel mußten die machen was wir sagten, bzw. anzeigten (Wir : Deutsch, Holländisch und Englisch, die Französisch).

          Die Sache endete sehr freundlich mit Hände schütteln und Daumen hoch, trotzdem hing in meinem Kopf fest: wie verdeutliche ich den Kraftverlust beim „um die Ecke ziehen“. Und daraus ist dann diese Thread entstanden.

          Und inzwischen hab ich auch die Lösung:

          Die Rechnerei und Zeichnerei war mir klar, bedenken hatte ich aber wegen dem fehlenden Parallelogramm. Bei einem richtigen Parallelogramm der Kräfte hat man nämlich zwei Kräfte die in unterschiedliche Richtungen ziehen und daraus ergibt sich dann die resultierende Kraft, hier F_Bergung. Bei meinem Beispiel fehlte mir allerdings die zweite Kraft also hab ich es dann doch mal aufgezeichnet.

          Um ein richtiges Parallelogramm zu bekommen simulieren wir einfach.

          2 Fahrzeuge ziehen jeweils im Winkel von 20 Grad mit 2000 N dann ergibt sich nicht etwa eine Kraft von 4000N, sondern durch den Winkel kommen wir zeichnerisch (genauer: berechnen über Winkelfunktion) auf eine F_Bergung von: 3760 N

          Fällt jetzt das zweite Fahrzeug weg (real war es ja nie da) dann bleibt?
          F_Bergung real = F Bergung / 2 = 3760 N / 2 = 1880 N

          Oder: Man kann es sehr gut über die von Thomas aufgestellte Formel berechnen.

          Das geht da im ursprünglichen Beispiel beide Fahrzeuge den gleichen Winkel hatten und die gleiche Zugkraft.

          Und da war mein Denkfehler oder die Barriere im Kopf, mir fehlte für ein „echtes" Parallelogramm die zweite Kraft, Schule liegt ja schon ein paar Jahre zurück.....

          Jetzt nehme ich reale Werte und rechne das ganze mal in 10 Grad Schritten aus.

          Gruß

          Andreas
          I'm very good in doing nothing!

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            #6
            Etwas verwirrend, eure Konversation ;)
            Aber euer Problem glaube ich erkannt zu haben.
            Windenseil im einfachen Zug, im Winkel von 20 grad aus dem Rollenfenster; richtig?
            Dieser Winkel des Seiles am Rollenfenster ist begrenzt,da zum einen zuviel Kraft auf das Rollenfenster wirkt und das Ab oder aufspulen des Seiles nicht mehr ordnungsgemäß erfolgt.
            Darüber hinaus ist eine Umlenkrolle einzusetzen, die aber keine Veränderung der Zugkraft bewirkt.
            Erst wenn du eine lose Rolle einsetzt, d.h. am ziehenden Fahrzeug eine lose Rolle angeschlagen wird und das Seil zurück zum ziehenden Fzg. fühst hast du eine verdopplung der Zugkraft.
            Sooo, jetzt kommt euer Parallelogramm!
            Die Verdoppelung funktioniert nur bei parallelem Seilausgang.
            Veränder ich den Winkel des Seiles an der losen Rolle, an der ja die Last hängt, weil ich z.B. das Seil nicht zum ziehenden Fzg. zurück, sondern an einen anderen Festpunkt führe, vermindert sich die Zugkrafterhöhung durch das einmal eingescherte Seil, entsprechend der Winkelvergrößerung.
            Das ist einfache Mechanik, hab das mal vorgerechnet bekommen, war einleuchtend! 8)
            Flaschenzug und Rollen
            Lose Rollen erhöhen die Zugkraft ,feste bringen keine Veränderung.
            ...alle Klarheiten beseitigt?

            Achso, die tatsächliche zu ziehende Last; wenn das zu bergende Fzg. quer aus irgendwelchen Spurrillen gezerrt werden soll, sträuben sich mir auch immer alle Nackenhaare. Wenn ich z. b. mal eine Schaufel zur Hand nehme und vor den Rädern in Zugrichtung mal Platz schaffe um den Rollwiederstand zu minimieren, hats die Winde leichter, und braucht auch nicht so schnell Relais essen um bei Kräften zu bleiben!
            Du hast recht, die tollen "Berater" in so einer Situation sind selten Zielführend. Da mußt du dir deiner Sache sicher sein und dein Ding umsetzen. Ruhig bleiben ist das schwierigste in so einer Situation, mit Bedacht arbeiten und die Augen offenhalten. Und DURCHSETZEN und ABBRECHEN wenn irgendwas aus dem Ruder läuft weil irgendein Supermann dazwischenfunkt. Kompetente Hilfe ist ausdrücklich erwünscht und wird auch gerne genommen, will ich noch anmerken, ausdrücklich! Aber eine fette Winde ist nicht das Allheilmittel, und damit zu arbeiten birgt eine nicht zu unterschätzende Gefahr für Leib und Leben! Nicht Vergessen!!

            Holger
            was im Magen verdaut wird vom Staat nicht geklaut !
            Schaf lügt !

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              #7
              Hallo,
              also, das das so einfach nicht ist, ist mir schon klar, ich arbeite oft genug mit Winden, auch gewerblich,
              daher bin ich mehr ein praktisch denkender Mensch, die rechnerische Seite habe ich vor ein paar Jahren auf div. Lehrgängen gelassen....

              es sollte eigentlich jedem klar sein das es IMMER der Punkt, welcher am meisten Aufmerksamkeit braucht, der ist, das Seil, also die Zugrichtung so rechtwinling wie möglich zur Trommelachse auszulegen. das ist immer das wichtigste.
              auch wegen der Aufwicklung des Seiles auf der Trommel

              nur, 5 grad mehr oder weniger machen den Bock wirklich nicht fett, deswegen sagte ich eine Umlenkrolle benutzen,

              Leider gibt es keinen Führerschein für Seilwinden, ich würde das begrüßen....
              habe schon Stahlseile gesehen die im Motorblock vom Unimog gestocken haben, oder schlimmeres,
              aber das gehört nicht hie rher....

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