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5 Berechnung des Gestells
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lastungsfällen hervorgingen. Der erste Fall berücksichtigte lediglich die Gewichtskraft des
Drehkanals, im zweiten Schritt wurde zusätzlich die maximale Wellenbelastung durch den
Riemenantrieb hinzugezogen. Schließlich wurde im letzten Schritt die Wellenbelastung durch
Schätzen eines realistischen Belastungszustandes reduziert (vgl. Abschnitt 4). Ausgehend von
den Ergebnissen der FEM-Betrachtung wurde außerdem die senkrechte Entlastungsstütze (4)
hinsichtlich ihrer Knickgefahr gemäß DIN 4113 T 1 („Aluminiumkonstruktionen unter vorwiegend ruhender Belastung“) untersucht.
5.1
Die verwendeten Profile
Die Profile des Gestells bestehen aus der Aluminiumlegierung Al Mg Si 0,5 F 25, weitere
Werkstoffdaten sind Anhang 20.8 zu entnehmen. Verwendet wurde das „Profil 8 leicht“ aus
dem Systembaukasten der Firma item [21]. In den Berechnungen wurden sie als Balken, unter
Berücksichtung ihrer tatsächlichen Querschnittsdaten (Abbildung 5.2), idealisiert.
Abbildung 5.2: Daten der beiden im Gestell verbauten Profilarten [21]:
Links sind die Querschnittsflächen dargestellt.
5.2
Das Koordinatensystem
In den nachfolgenden Berechnungen wird zwischen dem lokalen und dem globalen Koordinatensystem unterschieden. Das lokale Koordinatensystem ist elementbezogen und richtet
sich nach dessen Lage. Abbildung 5.3 macht dies für ein geschnittenes Balkenelement deutlich. Die x-Achse des lokalen Koordinatensystems verläuft stets in Richtung der Längsachse
des Balkens. Die Indizierung der Schnittgrößen erfolgt stets im lokalen Koordinatensystem.
In den manuellen Berechnungen werden die Indizes aus Abbildung 5.3 durch eine Ortsangabe
ergänzt, so dass beispielsweise das Moment um die z-Achse in Punkt F mit MzF bezeichnet
wird.
Fachhochschule Düsseldorf
Diplomarbeit 2002/03, Terence Klitz