PROJEKTARBEIT FLASCHENZUG

Transkript

1 PROJEKTARBEIT FLASCHENZUG Flaschenzug Seite 1 von 18

2 Flaschenzug Seite 2 von 18

3 Unser TEAM: Unsere Arbeitsgruppe Martin Stefan Mayer Johannes Stoß Florian Türtscher Christian Wasler Kevin Masal Manuel Z - Werkzeugbau Hirschmann Automotive Hirschmann Automotive Lercher Werkzeugbau Lins & Knobel Werkzeugbau Julius Blum GmbH Flaschenzug Seite 3 von 18

4 Geschichte des Flaschenzuges Aufbau und Funktionsweise eines Flaschenzuges Der Flaschenzug ist eine Vorrichtung, mit der man schwere Lasten ohne großen Kraftaufwand heben bzw. hochziehen kann. Dabei wird die benötigte Kraft auf die tragenden Seile verteilt, deren Anzahl sich aus der Anzahl der Rollen ergibt. Bei einer Rolle hat man zwei tragende Seile und somit halbiert sich die aufzuwendende Kraft. Allerdings vervielfacht sich die Zuglänge des Seils im gleichen Maße wie die benötigte Kraft abnimmt. D. h. um z. B. 1kg an einem Flaschenzug mit zwei Rollen (einer festen Rolle und einer losen Rolle) 1m anzuheben, beträgt die Zuglänge 2m. Geschichte: Der Erfinder des Flaschenzugs ist nicht bekannt, die Erfindung wird aber Archimedes zugeschrieben. Es wird berichtet, dass Archimedes ein beladenes Kriegsschiff mittels Flaschenzügen und seiner eigenen Körperkraft aus dem Arsenal des Königs gezogen haben soll Zeichnerische Darstellung der Funktion eines Flaschenzuges Das bewegliche Seilende läuft als erstes über die obere Rolle, danach über die untere, weiter zur zweiten oberen Rolle und danach zur zweiten unteren Rolle. Danach wird es am oberen Flaschenzug am unteren Bügel befestigt. Somit bewegt sich der untere Flaschenzug mit dem Gewicht nach oben, wenn man am beweglichen Seilende zieht. Die zu hebende Kraft wird durch die Übersetzung der vier Rollen auf ein Viertel reduziert. Oben wird viel Seilweg und wenig Kraft benötigt, unten ergibt sich durch die Übersetzung wenig Seilweg und dafür viel Kraft. Flaschenzug Seite 4 von 18

5 Verwendung des Flaschenzuges heute Mit den heutigen Modellen kann eine Kraftverstärkung von bis zu 1:1000 erreicht werden, das heißt das man mit einem Kilogramm Zugkraft ca. eine Tonne anheben. Dies wird durch eine hohe Übersetzung mit viel Rollen ermöglicht. Die modernen Flaschenzüge werden in den verschiedensten Bereichen eingesetzt z.b. bei Kränen oder Spannvorrichtungen sowie beim Segeln oder Klettern etc. Meist werden die Flaschenzüge heutzutage als Kettenzüge ausgeführt und verwendet, da diese relativ kostengünstig und hoch belastbar sind. Flaschenzug Seite 5 von 18

6 Arbeitseinteilung Sägen: Alle Rohteile für die weitere Bearbeitung. CNC-Fräsen: Teile programmieren Fräs Vorrichtungen Aufnahmeplatte Halteplatten unten und oben Außenkontur Fräsen Aufnahmeplatte für Seilklemme Schwenkarme für Verstellung CNC-Drehen: Teile programmieren Abstandsbuchsen f. Haken Große und kleine Laufrollen Lagerabdeckungen NC-Bearbeitung: Diverse Fräs - Drehvorrichtungen Prototypen für die Erstmontage Bohrungen für die Halteplatten Alle Frästeile Anfasen + Entgraten Organisation: Wahl der Maße, Materialen Konstruktion der Werkstücke Bestellung des Material Bestellung der Normteile Präsentation Flaschenzug Seite 6 von 18

7 Arbeitsaufteilung Martin Stefan: Gruppenleiter (Rädelsführer) CNC Fräser Masal Manuel: Konventioneller Fräser CNC Fräser Bohrmeister Mayer Johannes: Konstruktion + Organisation Schriftführer Stoß Florian: Allrounder Konventionell Fräsen CNC - Dreher Türtscher Christian: Konventionell Drehen CNC Drehen Sägen Schwarzarbeiter Wasler Kevin: Sägemeister Monteur Flaschenzug Seite 7 von 18

8 Materialien Bei unserem Flaschenzug haben wir uns vorwiegend für das Material Aluminium entschieden. Es ist ein sehr leichtes Material, kostengünstig und gut spanbar. Es ist außerdem sehr zäh. Alulegierungen erhalten durch ihre Bestandteile wie Magnesium und Silizium sowie andere Metalle eine hohe Festigkeit. Wir haben uns dafür entschieden, weil es viel leichter als Stahl ist und die Festigkeit ausreicht. Aluminium wird sonst hauptsächlich beim Fahrzeugbau, im Flugzeugbau oder in der Weltraumtechnik benutzt. Es findet aber auch in der Technik einen sehr großen Anwendungsbereich. Flaschenzug Seite 8 von 18

9 Selbstgefertigte Teile Halteplatte oben: An der oberen Halteplatte werden zwei Seilrollen, die Schwenkarme für die Verstellung des Klemmstücks und ein Haken zur Befestigung des Seiles montiert. Außerdem dient sie dazu, dass das Seil nicht von der Rolle springen kann und damit man nicht mit den Fingern in die laufenden Rollen geraten kann. Flaschenzug Seite 9 von 18

10 Halteplatte unten: An der unteren Halteplatte werden auch die zwei Seilrollen montiert. Außerdem noch der Bügel für die Aufhängung des Gewichtes montiert. Flaschenzug Seite 10 von 18

11 Große und kleine Rolle: Die große und die kleine Rolle dienen innerhalb des Flaschenzuges zur Umlenkung des Seils, wodurch schwere Lasten mit geringer Kraft angehoben werden können. Flaschenzug Seite 11 von 18

12 Aufnahmeplatte: Auf der Aufnahmeplatte wird die Seilrollenklemme befestigt. Diese dient dazu, das Seil auf Position zu halten, wenn es gerade nicht benötigt wird. Flaschenzug Seite 12 von 18

13 Schwenkarme: Auf den Schwenkarmen wird die Aufnahmeplatte befestigt. Die Schwenkarme können außerdem durch eine Bohrung in den Schwenkarmen selbst und durch Bohrungen in der Halteplatte oben in ihrem Winkel verstellt werden. Flaschenzug Seite 13 von 18

14 Distanzhülse Lager Durch die Distanzhülsen am Lager werden die zwei Halteplatten auf genauem Abstand gehalten. Außerdem wird durch diese beim Lager der innere Lagerring gepresst und somit zentriert. Das gewährleistet, dass die Rolle einen schöneren Rundlauf hat. Außerdem wurden beide Distanzhülsen brüniert, um sie vor Korrosion zu schützen. Distanzhülse Haken Durch die Distanzhülsen beim Haken wird der Haken zentriert und es wird gewährleistet, dass er nicht zu viel Spiel hat. Flaschenzug Seite 14 von 18

15 Flaschenzug Seite 15 von 18

16 Universalfräsvorrichtung Unterrichtsprojekt Flaschenzug Um gewisse Teile zu Fräsen, mussten wir eine Fräsvorrichtung herstellen. Mit dieser konnten wir diverse Teile problemlos aufspannen und bearbeiten. Flaschenzug Seite 16 von 18

17 Normteile Radial Kugellager 52 Stk. Pro Stk.: 1.99 M8x40 Sechskantschraube 52 Stk M8x55 Sechskantschraube 13 Stk M4x40 Sechskantschraube 13 Stk M8 Unterlegscheiben 156 Stk M8 Stoppmutter 13 Stk Haken 60mm 13 Stk Seilklemme 5-14mm 13 Stk Haltebügel breite form 26 Stk Kugelkopf 13 Stk Seil 10mm 13 Stk Gesamtpreis Normteile für 1 Flaschenzug Kostenberechnung f. einen Flaschenzug Materialkosten: Aluminium 4x175x70 2 Stk Aluminium 4x200x80 2 Stk Aluminium 5x95x25 2 Stk Aluminium 5x35x70 1 Stk Gesamtkosten Normteile Gesamtkosten f. einen Flaschenzug (Material) Flaschenzug Seite 17 von 18

18 Organisation 3% 13% 10% Konstruktion 16% 26% CNC Fräsen CNC Drehen Sägen 32% Montage (Basierend auf 10 Nachmittagen also 40 Schulstunden) Flaschenzug Seite 18 von 18