Ich bin Hermann Metz. Als Maschinenbau-Ingenieur (FH) arbeitete ich von 1977 bis 2005 als Fachlehrer an der Gewerbeschule Breisach, wo ich alle gängigen Fächer der Land- und Baumaschinentechnik und der Kraftfahrzeugtechnik unterrichtete. Dabei hatte ich mit Fach- und Meisterschülern zu tun.
Aus meiner Lehrerfahrung habe ich hier Vorlagen für den Technikunterricht zusammengestellt. Sie finden darin methodische und didaktische Anregungen, Folien, Arbeitsblätter usw.Rüttelplatte
Die Maschine "Rüttelplatte" verwendet ein Prinzip, das sonst in der Technik als schädlich angesehen und deshalb unterdrückt wird. Worum geht es?
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Eingetragen am 26.05.2008, 22:34 Uhr in Naturwissenschaft und Technik | Technik des Alltags | Themenschrank | Baumaschinen |
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Unwuchten bringen es
Die Rüttelplatte
Wo Gräben aufgerissen, Hofeinfahrten angelegt, Straßen und Wege gebaut werden, ist ein Stampfwerkzeug, die Rüttelplatte, eine treue Begleiterin. Sie verdichtet den Untergrund, damit er später nicht absackt, sie festigt Plattenbeläge usw., doch: Wie funktioniert sie?
Sie verwendet ein Prinzip, das in der Technik sonst überall als schädlich angesehen und deshalb bekämpft wird. Das Herz der Rüttelplatte sind kreisende Unwuchtmassen (auch als Kreisschwinger bezeichnet).
Rüttelplatten werden eingesetzt, wo kleinere Verdichtungs- und Flächenleistungen gefordert sind. Werden hohe Leistungen verlangt, sind Vibrationswalzen (s.u.) besser geeignet.
Die auf die Bodenwanne wirkenden Schlagkräfte werden von einer oder zwei Unwuchtmassen erzeugt.
Beim Einbau eines einzigen Kreisschwingers entstehen so genannte ungerichtete Schwingungen. Zwei Kreisschwinger mit gegenläufigen Drehrichtungen (Bild oben), erzeugen gerichtete Schwingungen, die ein Reversieren (Vorwärts- und Rückwärtsfahren) zulassen.
Sie können in ihrer Lage zueinander verdreht werden. Je nachdem, welche Position sie einnehmen, ist die Marschgeschwindigkeit der Rüttelplatte größer oder kleiner oder lässt sich umkehren (= reversieren).
Ein bisschen Schwingungstechnik
Physikalische Größen, die im Zusammenhang mit rotierenden Teilen stehen, zeigen sinusförmige Verläufe.
Bei Rüttelplatten entstehen durch das Rotieren der Unwuchten aus deren Zentrifugalkräften dem Sinusverlauf folgende Komponenten, die die Platte zuerst anheben und dann in den Untergrund pressen, wo sie die gewünschte Verdichtungsarbeit leisten.
Wie wirkt eine Unwuchtmasse während einer Umdrehung?
Dreht sich die Unwucht ein Mal (= 360°), dann wirkt die Zentrifugalkraft Fz in jeder Position vom Mittelpunkt weg nach außen. Fz ist abhängig von der Masse des Unwuchtkörpers und von seiner Drehzahl. Beim Rütteln interessieren aber die Kräfte, die die Maschine anheben oder in den Untergrund drücken (Fv). Für den Vorlauf oder Rücklauf der Platte sind die horizontalen Kräfte Fh verantwortlich.
- Drehwinkel 0°: Fz zieht nach links; es gibt keine Fv-Komponente: Fv = 0.
- Drehwinkel 90°: Fz zieht nach oben. Fz = Fv.
- Drehwinkel 45° und 135°: Fz zieht nach außen; Fv und Fh sind gleich groß, aber kleiner als Fz.
- Drehwinkel 270°: Fz zieht nach unten und leistet Verdichtungsarbeit.
Anmerkung: Auch Vibrationswalzen (Bild unten) arbeiten mit dem Unwucht- Prinzip.
1 = Bandage
2 = Luftbereifung
3 = Motorraum
4 = Knicklenkung
5 = Abstreifer
6 = Zusatzgewicht
Bild Wikipedia
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