Katapult Wurf mit Pneumatikzylinder berechnen

chris1956 · Anmeldungsdatum: 04.11.2017 Beiträge: 2 Wohnort: Gaggenau

Hallo,
bin neu hier im Forum, ich hoffe sehr dass Ihr mir etwas weiterhelfen könnt.
Meine Frage ist, wenn ich ein Pneumatikzylinder (mit Zugstange) habe von 25cm Durchmesser dann hat er laut Hersteller eine Zugkraft von 25400N bei 6 bar Druck (der Druck kann aber auch bis 10 bar erhöht werden).
Reicht die Grösse des Zylinders aus um einen Gegenstand von 120kg zu katapultieren? Wenn ja wie weit würde er ungefähr kommen? Abwurfwinkel wäre ca. 45 Grad (idealer Winkel oder besser etwas mehr?)
Anbei eine Zeichnung.
Vielen Dank für Eure Hilfe im voraus.
Gruss.
Chris

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6124 Wohnort: jwd

Deine skizzierte Konstruktion wird nicht funktionieren, da der Koppelpunkt des Hebels mit der Kolbenstange sich auf einer Kreisbahn bewegt, während die Kolbenstange eine lineare Bewegung ausführt. Es wird sofort Blockade eintreten.

Unabhängig davon kann mit diesen Angaben die Abwurfgeschwindigkeit nicht berechnet werden. Es muss bekannt sein, wie schnell sich der Kolben von der Ausgangsstellung zur Endstellung bewegt.

Der Abwurfwinkel ergibt sich aus der Situation, wenn die Beschleunigung der Masse > Erdbeschleunigungsanteil ist.
Die Rechnung ist insgesamt relativ kompliziert, da ja nicht nur der Kolben, sondern alle Komponenten des Koppelgetriebes beschleunigt werden müssen. Dazu müssen deren Maße und Massen bekannt sein.
Die Kraft auf den Kolben ist nicht über den Kolbenweg konstant, da der Druck abnimmt.

Tut mir leid, dass ich Dich enttäuschen musss.

chris1956 · Anmeldungsdatum: 04.11.2017 Beiträge: 2 Wohnort: Gaggenau

Vielen Dank, Mathefix für Deine Antwort!
Ist es vielleicht einfacher zu berechnen wenn ich den Pneumatikzylinder weglasse und frage welche Kraft ich an der Stelle benötige um den Gegenstand z. B. 6m weit zu werfen (Schiefer Wurf)?