Flaschenzug-Rechner

Eine Rolle ändert die Richtung einer Seilkraft, vervielfacht die Kraft oder beides. Feste Rollen sind an einer Halterung befestigt und lenken hauptsächlich die Zugrichtung um. Lose Rollen bewegen sich mit der Last und verteilen deren Kraft auf mehrere Seilstränge. Dieser Rechner schätzt die ideale Kraftübersetzung einer üblichen Flaschenzuganordnung, berücksichtigt den Gesamtwirkungsgrad und berechnet die Zugkraft zum Halten oder langsamen Heben einer vorgegebenen Last. Die Kraftübersetzung ist das Verhältnis von Lastkraft zu eingesetzter Zugkraft. In einem idealen System mit einem durchgehenden Seil und zwei tragenden Strängen um jede lose Rolle trägt jede lose Rolle zwei Stränge bei. Die ideale Übersetzung ist daher doppelt so groß wie die Anzahl loser Rollen. Eine lose Rolle ergibt 2:1, drei lose Rollen ergeben 6:1. Feste Rollen erhöhen dieses ideale Verhältnis in der modellierten Anordnung nicht, sind aber für Seilführung und praktische Blockanordnung wichtig. Kraftgewinn wird mit Weg bezahlt. Bei einer idealen Übersetzung von 4:1 zieht man vier Meter Seil, um die Last ungefähr einen Meter anzuheben. Im idealen Modell bleibt die Arbeit erhalten: Weniger Kraft erfordert einen entsprechend längeren Zugweg. Ein Flaschenzug erzeugt keine Energie. Mehr Rollen können das Heben verlangsamen und zugleich Seilweg und Systemgewicht erhöhen. Reale Flaschenzüge verlieren Energie durch Lagerreibung, Seilbiegung, schief stehende Seilscheiben, Seilsteifigkeit und Kontakt zwischen beweglichen Teilen. Der Wirkungsgrad fasst diese Verluste als Prozentsatz zusammen. Die tatsächliche Übersetzung ist die ideale Übersetzung multipliziert mit dem Wirkungsgrad als Dezimalzahl. Die nötige Zugkraft ist die Lastkraft geteilt durch die tatsächliche Übersetzung. Ein nominelles 2:1-System hat bei neunzig Prozent Wirkungsgrad beispielsweise eine tatsächliche Übersetzung von 1.8:1 und benötigt mehr als die halbe Lastkraft als Zugkraft. Die eingegebene Last ist eine Kraft in Newton, keine Masse in Kilogramm. Um eine ruhende Masse auf der Erde in Kraft umzurechnen, multiplizieren Sie die Kilogrammzahl mit etwa 9.81 m/s². Anfahren, Beschleunigung, Stoßlasten, Seil- und Blockgewicht, ungleiche Strangspannungen und Anschlaggeometrie können reale Kräfte über diese einfache Schätzung hinaus erhöhen. Die Zahl fester Rollen beschreibt die Anordnung, ändert in diesem Modell aber nicht die Kraftübersetzung. Verwenden Sie das Ergebnis für Physikunterricht und erste Vergleiche, nicht zur Zertifizierung von Hebesystemen. Wählen Sie Seile, Seilscheiben, Anschlagpunkte, Verbinder und Tragwerke anhand zulässiger Arbeitslasten, erforderlicher Auslegungsfaktoren, geltender Normen und qualifizierter fachlicher Anleitung. Halten Sie sich niemals unter schwebenden Lasten auf und prüfen Sie alle Hebemittel vor dem Einsatz.