Kompaktlader: 3-Kräfte-Verfahren 21.10.2011, 11:27

Dreikräfteverfahren, Vorschaubild

Am Hubarm eines Kompaktladers wirken drei Kräfte. Zwei davon sind nicht bekannt; sie wollen wir zeichnerisch ermitteln.

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Der Kompaktlader 

Diese Radladerkonstruktion ist für beengte Baustellen konzipiert; sie erfüllt in solchen Fällen ihre Aufgabe schon von ihren geringen Abmessungen her. Der Kompaktlader ist ein äußerst wendiges Baufahrzeug, das sich mit Hilfe von Schnellwechseleinrichtungen fast universell umrüsten lässt. Die kleinen Abmessungen der Maschine lassen auch ein problemloses Transportieren der Maschine von Baustelle zu Baustelle zu. Wo es wichtig ist, dass der Untergrund geschont wird, setzt man Gummiketten ein. 
Das große Angebot an Anbaugeräten macht aus der Maschine ein breit einsetzbares Mehrzweckgerät. So können neben der üblichen Schaufel für Schüttgut auch Grabenfräsen, Kehrmaschinen, Erdbohrer oder Schneeschilde angebaut werden.

Kompaktlader sind in der Regel mit Antriebslenkung ausgestattet. Sie ist ein System, bei dem das linke und das rechte Radpaar unabhängig voneinander mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben wird. Läuft etwa das rechte Radpaar schneller als das linke, fährt die Maschine eine Linkskurve. Nachteil: Die Reifen radieren stark und verschleißen damit überdurchschnittlich schnell. 

Wichtige Baugruppen des Kompaktladers zeigt das folgende Bild.

Kräfte am Kompaktlader

Kompaktlader_440.png

Gegeben:

Gewichtskraft des Kompaktladers FG = 3000 daN

Gewichtskraft der Schaufel mit Inhalt FL = 600 daN 

Aufgaben

1. Berechnen Sie die Achskräfte FA und FB

2. Machen Sie den Hubarm mit gefüllter Schaufel frei

3. Bestimmen Sie zeichnerisch die Achskräfte FA und FB

Lösungsvorschläge

1. Berechnung der Achskräfte

Gewählt Drehpunkt bei A.

ΣMlinks    =     ΣMrechts

FL · l3 +  FB · l1 = FG · l2

FB · l= FG · l– FL · l3

FB = (FG · l– FL · l3 ) : l1

FB = (3000 daN · 740 mm – 600 daN · 860 mm) : 1000 mm

FB = 1704 daN

FA = (FL + FG)  –  FD = 3600 daN – 1704 daN

FA = 1896 daN

2. Der Hubarm wird von den Kräften FL und FD belastet. Von FD ist nur die WL bekannt. Von FC kennt man weder die WL (Wirkungslinie) noch die Größe. Deshalb werden die Komponenten FCy und FCx eingetragen.

Kompaktlader Hubarm

3. Von FL kennt man die Größe und die Wirklinie (senkrecht). Von FA kennt man nur die Wirklinie. Größe und Wirklinie von FC sind nicht bekannt. Die Wirklinie ergibt sich als Verbindungslinie zwischen C und dem Schnittpunkt von FL und FD.

Für die Pläne wurden folgende Maßstäbe gewählt (die auf der Webseite leider verzerrt erscheinen):

Lageplan: ML =  0,2 m / 1 cm;   Kräfteparallelogramm: MK = 200 N / 1 cm

Ergebnisse (herausgemessen):

FC = 1230 daN  /  FD = 1210 N 
_________________________

Die Skizze unten ist als Grundzeichnung für die Verwendung in Aufgabenblättern gedacht. 

 

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Kommentare

2

Zum Artikel "Kompaktlader: 3-Kräfte-Verfahren".

  • #1

    Die Aufgabenstellung von Nr. 3 und die dargestellte Lösung passen nicht zusammen. In der Lösung werden die Beträge der Kräfte F_C und F_D (und nicht die Achskräfte F_A und F_B) zeichnerisch bestimmt.
    Die Wirklinie von F_C ergibt sich (wie im Text der Lösung beschrieben) aus der Geraden durch den Punkt C und den Schnittpunkt der Wirklinien der Kräfte F_L und F_D. In der Zeichnung der Lösung scheint die Gerade aber durch die Punkte D und C zu verlaufen, was nicht korrekt ist.
    Als Winkel zwischen der Horizontalen und der Wirklinie von F_C ermittle ich zeichnerisch ca. 12,5°. Dann ergeben sich andere Werte für F_C (ca. 2770 daN) und F_D (ca. 2706 daN).
    Die in der Lösung genannten Werte würden einen Winkel von 29,2° bedeuten, den ich nicht nachvollziehen kann.

    schrieb EinSchüler am

  • #2

    Ich möchte fragen, wie man die Kräfte von Fc und Fd mathematisch erreichen kann.
    Grafisch erhalte ich ein anderes Ergebnis als die gegebene Antwort.

    schrieb Asaf am

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zum Artikel "Kompaktlader: 3-Kräfte-Verfahren".



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