Rückstellkräfte Feder bei Freiem Fall

Samot · Anmeldungsdatum: 30.10.2014 Beiträge: 2

Meine Frage:
Lang, lang ist es her.
Wir streiten und versuchen uns nun schon seit Stunden.
Hat vielleicht hier einer eine Idee, die uns auf den richtigen Weg bringt? ?

Kübel 800 Kg auf einem Rollwagen mit Rädern soll auf Federn gelagert werden und wie folgt bestückt werden.

In dem Kübel fallen wie folgt:

Fall 1. senkrechter freier Fall:
Fall 2. Fall unter 45 Grad.

Füllung:

1x 1500 KG aus 0,7 Meter Höhe (Scheibe Durchmesser 1150mm x ~140mm lang)

1 Minuten Pause und dann ein weiteres Stück wie folgt in den Kübel.

1x 500 KG Stücke aus 0,3 Meter Höhe
1 Minuten Pause ein weiteres Stück

1x 500 KG Stücke aus 0,3 Meter Höhe
Zwischen Kübel und Wagen sollen Federn angeordnet werden.
Die Federkonstante einer Feder beträgt 719 N/mm.
Der max. Federweg (Arbeitsbereich) je Feder beträgt 28 mm
Es können beliebig viele Federn angeordnet werden.
Welche Kräfte treten auf, wenn das1, 2, 3 Stücke in den Kübel fallen?

Fall 1.

Fall 2.

Anzahl Federn?

Einfederung?
Belastung?

Durchgehende Energie/Restkraft? Reststützkraft? (Kraft welche auf die Laufräder / Unterbau kommt)

Welche Kräfte treten auf wenn das/die einzelnen Stücke in den Kübel fallen?

Verformungen u.s.w, Reibung u.s.w. werden vernachlässigt.
Vielen Dank

Meine Ideen:
4 Federn Federkonstante (c) gesammt (4x 719 N/mm) = 2876 N/mm

Einfederungs bei 800 Kg (7848 N) = 7848 / 2876 = 2,72 mm

1500 Kg aus 0,7 Meter Höhe

F= m*a = 1500*9,81 = 14715 N

F/c= 14715/2876 = 5,11 mm

Einfederung 1 + Einfederung 2 = 2,72 + 5,11 mm = 7,83 mm

u.s.w. für 2 Stück von 500 Kg

zum Schluß dann die max Belastung der Feder bei max. Federweg von 30mm 86280N - dem erhaltenen Wert =??

Was den eigenlich.

Ich dachte auch das es evtl über die Wurzel aus 2*m*g*h/c geht.

Aber nach nun Stunden weiß ich glaube ich gar nichts mehr.

jumi · Gast

Samot · Anmeldungsdatum: 30.10.2014 Beiträge: 2

Prima habe ich mir gemerkt mit den kg.
Nun ist es ja auch wieder hellichter Tag. :-)

Könnten diese Formeln irgendwie zur Lösung beitragen?

W pot = m*g*h

W kin = 0,5*m*v²

V=g*t

t= Wurzel aus 2*h*g = Wurzel aus 0,7*0,7*9,81= 2,19 sec

V=g*t = 9,81*2,19= 21,48 m/s

W pot = m*g*h

=(1500*9,81*0,7)+(500*9,81*0,3)+(500*9,81*0,3)

=10300,5+1425,5+1426,5

=13153,5 Nm??

das vielleicht teilen durch die Federrate

=13153,5 / 2876 = 4,57 mm Weg??

W kin = 0,5*m*v²

=0,5*(1500+500+500)*21,48= 26850 Nm

Federkräfte sollten über den Weg bei 4 Feder wohl so lauten:

C ges. 719 *4 Federn * 30 mm Weg = 86280 N

=8795 kg max mögliche Belastung über den ges. Weg.

Ich sehe schon ich habe mich wahrscheinlich wieder verzettelt.

Vielleicht sollte man doch seine Zeit lieber mit etwas verbringen was man kann und wo man wirklich, zumindest etwas Plan von hat.

Macht aber irgendwie schon Spaß.