Ist Walze 2 im Gleichgewicht? Welche Kraft F wirkt auf den Schieber?

Question

Aufgabe:

Drei zylindrische und sich reibungsfrei berührende Walzen liegen in einer Vereinzelungseinrichtung. Die Walzen sind aus \( \operatorname{Stahl}\left(\rho=7,85 \mathrm{~kg} / \mathrm{dm}^{3}\right) \) und haben eine Länge von \( \mathrm{l}=400 \mathrm{~mm} \).

1. Ist Walze 2 im Gleichgewicht?

2. Welche Kraft \( \underline{F} \) wirkt auf den Schieber?

3. Bis zu welchem Winkel \( \alpha \) ist die Walze \( 2 \mathrm{im} \) Gleichgewicht?

Hinweis : Befreien Sie nacheinander die einzelnen Körper und führen Sie für diese jeweils die Gleichgewichtsbedingungen ein.
Beginnen Sie mit dem Körper, an dem die wenigsten unbekannten Kräfte angreifen. Verwenden Sie ein geeignetes Koordinatensystem.

Problem/Ansatz:

Gewichtkraft habe ich gerechnet

G = ( d / 2 )2 * π * l * σ

 = (0,5dm)² *pi*4dm*7,85dm³

= 24,66kg*9,80m.s³    

= 241,85N

Comments

Das Berechnen der Gewichtskraft einer Walze kann man sich bis zum Schluß aufheben - zunächst gehts ja erstmal um die Aufstellung der Kräfteverhältnisse.

Beginne mit Walze 2

Die Gewichtskraft teilt sich in Komponenten auf ...

Answer 1

Antwort mit KI erzeugt

Ist Walze 2 im Gleichgewicht?

Um zu bestimmen, ob Walze 2 im Gleichgewicht ist, müssen wir die Gleichgewichtsbedingungen anwenden, d.h., die Summe aller vertikalen Kräfte und die Summe aller Momente (Drehkräfte) um einen beliebigen Punkt müssen jeweils gleich Null sein.

Für Walze 2 lassen sich zwei Hauptkräfte identifizieren: die Gewichtskraft \(G\), die Sie bereits korrekt berechnet haben, und die normalen Kontaktkräfte an den Punkten, wo sich Walze 2 mit Walze 1 und Walze 3 berührt. Da keine weiteren Informationen über externe Kräfte vorliegen und die Walzen sich reibungsfrei berühren, können wir davon ausgehen, dass sich Walze 2 im Gleichgewicht befindet, wenn die auf sie wirkenden Kräfte und Momente sich gegenseitig aufheben.

Welche Kraft \( \underline{F} \) wirkt auf den Schieber?

Ohne eine detaillierte Beschreibung des Schiebers und seiner Position oder den direkten Zusammenhang zum System der Walzen wird angenommen, dass der Schieber eine Kraft ausübt, um das System im Gleichgewicht zu halten, oder der Frage nach die Kraft wissen möchte, die er ausüben muss, um eine der Walzen zu bewegen. Normalerweise bezieht sich diese Kraft auf die notwendige horizontale Kraft, um das System in Bewegung zu setzen oder im Gleichgewicht zu halten. Ohne spezifische Informationen, etwa die Position des Schiebers oder die Richtung, in der die Kraft angewendet wird, kann man die genaue Kraft auf den Schieber nicht bestimmen. Um eine konkrete Analyse durchzuführen, benötigen wir detailliertere Informationen über die Einwirkung des Schiebers auf das System.

Bis zu welchem Winkel \( \alpha \) ist die Walze 2 im Gleichgewicht?

Um diese Frage zu beantworten, müssten wir wissen, wie der Winkel \( \alpha \) in das System eingeführt wird. Oft bezieht sich ein solcher Winkel auf die Neigung eines der Körper oder eine Änderung in der Aufstellungsart, die die Kräfteverteilung beeinflusst. Da solche Informationen fehlen, kann nicht direkt bestimmt werden, bis zu welchem Winkel die Walze 2 im Gleichgewicht bleibt. Normalerweise würde eine Analyse der Momente um die Kontaktstellen oder eine Betrachtung der Kräfte entlang und senkrecht zur Neigungsebene helfen, diese Frage zu beantworten.

Zur Beantwortung dieser Frage benötigen wir mehr Details über die Ausrichtung der Walzen und wie der Winkel \( \alpha \) das System beeinflusst. Ohne diese Informationen oder ein klar definiertes Koordinatensystem, das den Winkel \( \alpha \) berücksichtigt, lässt sich keine spezifische Antwort formulieren.