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Was ist der Schwerpunkt? Was ist ein Moment?
Grundlegende Kenntnisse für die Konstruktion
Konzept von Schwerpunkt und Moment
Was ist der Schwerpunkt?
Es handelt sich um einen Punkt innerhalb eines Gegenstands, an dem dessen Masse als gebündelt betrachtet werden kann.
Was ist ein Moment?
Die erforderliche Kraft, um etwas um eine Achse zu drehen.
Die Lage des Schwerpunkts einer Tür
Wie in der Abbildung dargestellt, liegt der Schwerpunkt bei einer gleichmäßig geformten Klappe oder einer Tür in der Mitte. Das heißt, X1=L1÷2.
- * Aus diesem Grund wurde in unseren bisherigen Katalogen die Berechnungsformel L1÷2 verwendet.
- * Diese Formel gilt für dünne Klappen und Türen.
Formel zur Berechnung des Moments
Moment M der Klappe/der Tür
M
=
Horizontaler Abstand X1 vom Drehpunkt zum Schwerpunkt
×
Masse
m
Das Moment wird anhand des „horizontalen Abstands“ zum Schwerpunkt berechnet, wobei sich dieser Wert je nach Öffnungswinkel ändert. Die Formel zur Berechnung des maximalen Moments lautet daher wie folgt.
Maximales Moment von Klappe/Tür
=
Größter Wert des horizontalen Abstands vom Drehpunkt zum Schwerpunkt
×
Masse
Hinweise zur Auswahl von Scharnieren und Klappenbeschlägen
Stufenloser-Stopp
- Wenn das Drehmoment eines Scharniers oder einer Halterung das Moment einer Klappe oder Tür übersteigt, wird diese stehen bleiben
- Je näher das Moment der Klappe/Tür und das Drehmoment von Scharnier und Halterung beieinander liegen, desto leichter ist die Bedienung. Daher sollten sie möglichst nahe beieinander liegen.
Drehmoment der Scharniere (Halterungen)*
≧
Maximales Moment von Klappe/Tür
* Bei Verwendung mehrerer Scharniere (Halterungen) wird der Drehmomentwert mit der Anzahl der verwendeten Teile multipliziert.
Dämpfer (Sanfte Bewegung)
Maximales Drehmoment der Scharniere (Halterungen)*
≧
Maximales Drehmoment für Deckel/Tür
≧
Mindestdrehmoment für Scharniere (Halterung)*
* Bei Verwendung mehrerer Scharniere (Halterungen) wird der Drehmomentwert mit der Anzahl der verwendeten Teile multipliziert.
Berechnungsmethode für den Schwerpunkt
(Ansatz für komplexe Formen)
Methode zur Berechnung des Schwerpunkts komplexer Formen
Wenn ein Deckel L-förmig ist oder eine andere nicht standardmäßige Form hat, teilen Sie ihn in einfachere Formen auf, berechnen Sie den Schwerpunkt für jeden Teil und bestimmen Sie den Gesamtschwerpunkt aus der Summe dieser Teile. Das gleiche Prinzip gilt, wenn Sie einen Spiegel an einer Holzplatte befestigen.
Berechnen wir dies anhand eines Beispiels mit zwei Teilen
Klappe A Schwerpunkt G1
Länge L1*
cm
Dicke t1*
cm
Gewicht m1*
kg
- X-Abstand des Schwerpunkts G1 X1
-
cm - Winkel zum Schwerpunkt G1
-
° - Abstand des Schwerpunkts G1 in Y-Richtung Y1
-
cm - Moment in Teil A in X-Richtung
-
kgf・cm - Abstand vom Schwerpunkt G1
-
cm - Moment des Teils A in Y-Richtung
-
kgf・cm
- * Wenn sich der Punkt auf der negativen Seite des Drehzentrums befindet, geben Sie einen negativen Wert ein.
- * Zur Vereinfachung der Berechnung wurden die Angaben und Einheiten von „mm” in „cm” umgestellt.
Abschnitt B Klappe Schwerpunkt G2
Länge L2*
cm
Dicke t2*
cm
Gewicht m2*
kg
- X-Abstand des Schwerpunkts G2 X2
-
cm - Winkel zum Schwerpunkt G2
-
° - Abstand des Schwerpunkts G2 in Y-Richtung Y2
-
cm - Moment in Teil B in X-Richtung
-
kgf・cm - Abstand vom Schwerpunkt G2
-
cm - Moment in Teil B in Y-Richtung
-
kgf・cm
- * Bei einer Lage unterhalb des Drehzentrums ist der Wert negativ einzugeben.
- * Zur Vereinfachung der Berechnung wurden die Angaben und Einheiten von „mm” in „cm” umgestellt.
Gesamt-Schwerpunkt G
- Gesamtgewicht
-
kg - X-Achse Schwerpunktlage
-
cm - Schwerpunkt in Y-Richtung
-
cm - Abstand zum Gesamtschwerpunkt
-
cm - Mit dem Gesamtschwerpunkt gebildeter Winkel
-
°
* Zahlen nach der dritten Dezimalstelle werden gerundet.
Wenn die Lage des Schwerpunkts nicht bekannt ist
Wenn die Klappe oder die Tür bereits angebracht ist und die Position des Schwerpunkts nicht berechnet werden kann, kann die erforderliche Drehkraft mit einer Feder ermittelt werden.
Wie in der Abbildung gezeigt, wird mit einer Feder das Gewicht angehoben und der „Maximalwert“ sowie der „Abstand vom Drehpunkt zum Messpunkt“ gemessen.
L1
×
F1
=
Moment des Deckels/der Tür
L1
×
Maximalwert von F1
=
Maximales Moment der Klappe/der Tür
* Bitte beachten Sie: Wenn Gegenstände an einer Klappe befestigt sind, kann dies die Berechnung des Schwerpunkts erschweren.
Schätzen Sie in diesen Fällen das ungefähre Gewicht und den ungefähren Schwerpunkt und treffen Sie eine vorläufige Wahl hinsichtlich Scharnier oder Klappenbeschläge.
Nach der Montage können Sie mit der oben beschriebenen Methode den erforderlichen Drehmomentwert genau bestimmen und so ein endgültiges Scharnier oder einen endgültigen Klappenbeschlag auswählen.
Beispiel
Entfernungen (L1)＝ 100 cm, Kraft (F1)＝ 2.5 kg Wenn Sie diese Werte in die Formel zur Berechnung des Moments einsetzen, ergibt sich für den Deckel/die Tür ein Moment von 100 cm × 2.5 kg＝ 250 kgf·cm.
Um beispielsweise diese Klappe und diese Tür zu halten, ist ein Drehmomentwert der Scharniere (Halterungen) von mindestens 250 kgf·cm ( 24.5 N·m) erforderlich.
Der Drehmomentwert der Scharniere (Streben) beträgt somit≧ 250 kgf·cm (＝ 24.5 N·m).
Berechnen wir dies nun konkret
Abstand vom Drehpunkt zum Messpunkt L1
cm
Mit einer Feder gemessener Wert F1
kg
Moment des Deckels/der Tür = L1 × F1 × 9.80665 ÷ 100
N·m
Die Auswahlhilfe ermöglicht die Lösung komplexer Momentberechnungen und die Simulation der Betätigungskraft.
Nutzen Sie unser MDT-Auswahltool, um Produkte auszuwählen, die Ihren Anforderungen entsprechen.
Geben Sie dazu einfach den Abstand zum Schwerpunkt und das Gewicht der Klappe ein
