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Wir haben nun also in den vorherigen Abschnitten das Seil, die feste Rolle und die lose Rolle kennengelernt.
Mit einem Seil und einer festen Rollen können wir den Angriffspunkt und die Richtung der Kraft ändern. Mit einem Seil und einer losen Rolle den Angriffspunkt und die Größe der Kraft. Will man nun alle drei Komponenten ändern, so kann man eine Kombination aus Seil, loser und fester Rolle wählen. Diese Kombination wird auch als Flaschenzug bezeichnet.
Der obige Flaschenzug aus einer losen und einer festen Rolle führt dazu, dass sich die Zugrkaft
Zugkraft berechnen
Die notwendige Zugkraft an einem Falschenzug, die aufgewendet werden muss um den Körper anzuheben, ergibt sich aus der Anzahl an Seilstücken
Methode
mit
Der Weg
Methode
mit
Wichtig: Wirkt die Zugkraft (wie in der obigen Grafik) am losen Seilende nach unten, so darf dieses Seilstück bei der Berechnung der Zugkraft nicht mitberücksichtigt werden. Grund dafür ist, dass das Seilende identisch mit dem letzten tragenden Seilstück ist, die letzte feste Rolle bewirkt also nur eine Umlenkung der Kraft (siehe Abschnitt feste Rolle).
Anwendungsbeispiel: Flaschenzug
Beispiel
Gegeben sei der obige Flaschenzug. Wie groß muss die aufzubringende Zugkraft sein, wenn der Körper ein Gewicht von 80 kg aufweist.
Zunächst berechnen wird die Gewichtskraft:
Danach berechnen wir die Zugkraft:
Wir benötigen nun die Anzahl an tragenden Seilstücken. Zwischen Wandhaken und loser Rolle und zwischen loser und fester Rolle, insgesamt also
Es muss die Hälfte der Gewichtskraft als Zugrkaft aufgewendet werden, damit der Körper angehoben werden kann.
Beispiel
Welchen Weg legt das Seilende zurück, wenn der Körper 20 cm angehoben wird?
Von einer vorherigen Ausgangsposition ausgehend legt das Seil:
Um den Gegenstand um 20 cm anzuheben, muss ich das Seil eine Länge von 40 cm ziehen.
Anwendungsbeispiel: Flaschenzug
Beispiel
Schritt 1: Bestimmen der Gewichtskraft
Hierzu verwenden wir die Formel aus dem Kurstext:
Schritt 2: Bestimmen der Zugkraft
Bevor wir die Zugkraft bestimmen können, müssen wir uns die Zeichnung genau anschauen, um die Anzahl der tragenden Seilstücke herauszufinden.
Der Zeichnung können wir folgende tragende Seilstücke entnehmen:
- zw. dem Deckenkran und der untersten kleinen Rolle,
- zw. der unteren und der oberen kleinen Rolle,
- zw. der oberen kleinen und der unteren großen Rolle und
- zw. der unteren und der oberen großen Rolle
Um nun die Zugkraft berechnen zu können, müssen wir die entsprechende Formel aus dem Kurstext heranziehen.
Schritt 3: Bestimmen der auf den Deckenkran wirkenden Gesamtkraft
Die Gesamtkraft ergibt sich wie folgt:
Schritt 4: Bestimmen der Seilstrecke
Nun wollen wir zum Abschluss noch die Strecke bestimmen, um die das Seil zurücklegen muss, um die Hubhöhe
Auch hier können wir auf die entsprechende Formel aus dem Kurstext zurückgreifen:
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