Frage von fenster13, 45

Allg. Kräftesystem mit 3 Unbekannten?

Guten Abend,

ich besuche zur Zeit eine Weiterbildung zum staatliche geprüften Techniker (2.Semester), Fachrichtung Maschinenbau und stehe gerade voll auf dem Schlauch :-(!!!

Auf eine Stab (S3) wirken mehrere Kräfte, zu ermitteln sind die Zug bzw. Druckspannungen in den Stäben S1, S2 und S3.

Dazu würde ich alle Kräfte / Stäbe in x bzw. y Richtung aufteilen und Zusammenfassen.

Die Frage ist..., wie geht's weiter??? Bis jetzt haben wir in der Schule nur solche Aufgaben mit 2 Unbekannten gerechnet, zumindest in Technischer Mechanik. In Mathe haben wir auch mit 3 Unbekannten gerechnet, kriege nur irgendwie den Sprung von Mathe zur Technischer Mechanik nicht hin. Könnt ihr mir helfen???

Vielen Dank

LG

Antwort
von Jackie251, 20

Ich kann deiner Frage in keiner Weise folgen.
Zunächstmal ist die Spannung eine Kraft / Fläche!
Da aber keine Querschnitte gegeben sind, kann man auch keine Spannung ermitteln.

Zudem kann man natürlich auch keine Kräfte in den Stäben ermitten, da die Stäbe keine Auflager besitzen..

Die ganze Aufgabe ergibt so keine Sinn.
Was man machen könnte ist, die 3 Kräfte zusammenzufassen. Das geht relativ einfach, wenn man dazu in die Hauptrichtungen x und y zerlegt.
Allerdings hat man dann eine Resultierende. Man kann diese in x und y Richtung zerlegen oder auch in die Richtungen S1 und S2.

Aber in 3 Richtungen also 3 Stäbe kann man die Resultierende nicht zerlegen  - jedenfalls nicht eindeutig.

Kommentar von fenster13 ,

Oh man..., du hast natürlich Recht, es geht nicht um die Zug bzw. Druckspannungen (noch nicht) sondern um die Kräfte, sry!

Bei der abgebildeten Zeichnung handelt es sich um ein Teil eines Fahrrads, der an den Stäben S1 (Oberrohr) und S2 (Unterrohr) geschnitten worden ist. Hilft dir das weiter?  

Kommentar von Jackie251 ,

Wie gesagt, auch Kräfte kann man nicht sinnvoll ermitteln, weil es ja keine äußere Bedingung gibt, wie die 3 Lastrichtungen zu kombinieren sind.
Warum ist S3 schwarz und gestrichelt gezeichnet?

Im Grunde soll doch F1 die Last auf dem Lenker sein, und F2 und F3 die Belastung aus dem Vorderrad.
S1 und S2 sind dann Ober und Unterrohr des Rahmens. Bei S3 hat ein Fahrrad dann jedoch eigentlich nur eine Lampe und kein Rohr das Kräfte aufnehmen kann.
Wenn man kein S3 hätte, könnte man eine eineindeutige Aufteilung der Kräfte berechnen.

Kommentar von fenster13 ,

Bei S3 handelt es sich um das Steuerkopfrohr, was Ober und Unterrohr miteinander verbindet. Die gestrichelte Linie soll ein Pfeil darstellen, der auf das Rohr S3 zeigt.

Zu den Lastenrichtungen:

www.beck-shop.de/fachbuch/leseprobe/9783808523322\_Excerpt\_004.pdf

Dort findest du im Bereich 218, die Kräfte bzw. Lastenrichtungen am Fahrradrahmen. Ohne S3 würde ich das auch mit dem zentralen Kräftesystem hinbekommen..., S3 ist quasi mein Problem.

Danke für deine Bemühungen.

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