Flaschenzug-Rechner

Wählen Sie, wie viele Seilstränge die Last tragen, die Rollenart und wo Sie ziehen. Sie erhalten die reale Zugkraft mit Rollenreibung, die einzuholende Seillänge und die Last am Anschlagpunkt.

TorqueMath.com · Flaschenzug-Rechner
Tragende Seilstränge
Sie ziehen an der
Zusatzstufe (kombiniert)
Ein zweiter Flaschenzug, der am Zugseil des ersten zieht, multipliziert die Übersetzung – wie der Z-Flaschenzug in der Seilrettung.
Rollenart
η je Rolle
kg
m
kN
Laut Seilanhänger oder Datenblatt (Bruchlast ÷ Sicherheitsfaktor). Optional.
Pull the rope, the load rises
Methode und AnnahmenMethode: Ideale Übersetzung n, vermindert um einen Wirkungsgrad η je Rolle (geometrische Reihe), einfache und kombinierte (MA1·MA2) Flaschenzüge; nur statische BetrachtungGrundlage: Ein η für alle Rollen (Kugellager 0,96, Gleitlager 0,91, Rettungsrolle 0,93, Karabiner 0,50 oder frei); Zugseil von Ober- oder Unterflasche; höchste Seilkraft gegen eingegebene zulässige Seillast (WLL)Grenzen: Ohne Seilgewicht, Biegesteifigkeit, Stoß- und dynamische Lasten und nicht parallele Seilstränge; nur Planungshilfe, keine Bemessung für geprüfte Hebezeuge oder AnschlagmittelFormeln · So wurde dieser Rechner geprüft · TorqueMath v2.8

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Zugkraft für diese Last mit den gewählten Rollen. Wegen der Reibung bringt jede weitere Rolle weniger als die vorherige.

SträngeIdeale ÜbersetzungReale ÜbersetzungZugkraftEinzuholendes SeilReibungsverlust

So wird gerechnet

n ist die Zahl der Seilstränge, die die Unterflasche tragen, η der Wirkungsgrad einer Rolle (der Anteil der Seilkraft, der hinter ihr ankommt), W die Last. Bei jedem Lauf über eine Rolle sinkt die Seilkraft um den Faktor η.

Ideale Übersetzung MA = n Zug an Oberflasche W = P · (η + η² + … + ηⁿ) das Zugseil läuft über eine Rolle mehr Zug an Unterflasche W = P · (1 + η + … + ηⁿ⁻¹) Reale Übersetzung MA_real = W / P Eingeholtes Seil s = n · h (kombiniert: n₁ · n₂ · h) Anschlag (oben) F = W + P (Zug nach unten), W − P (Zug nach oben an der Unterflasche) Kombiniert MA = MA₁ · MA₂

Typischer Rollenwirkungsgrad: Gleitlager 0,90–0,92, Kugel- oder Rollenlager 0,95–0,98, Seil über Karabiner oder Rundstange etwa 0,5. Heben Sie Lasten nur mit geprüften Hebezeugen und Anschlagmitteln; dieses Werkzeug dient der Planung und dem Unterricht.

Dieser Rechner ermittelt die reale Übersetzung eines Flaschenzugs einschließlich der Reibung in jeder Rolle. Wählen Sie die Zahl der tragenden Seilstränge, wo das Seil den Flaschenzug verlässt, die Rollenart und optional eine Zusatzstufe wie einen Z-Flaschenzug. Er liefert die Zugkraft, die einzuholende Seillänge, die Last am oberen Anschlagpunkt, die höchste Seilkraft und den Anteil der Kraft, der durch Reibung verloren geht. Rigger, Baumpfleger, Segler, Rettungsteams, Mechaniker und Physikschüler planen damit einen Hub.

Rechenbeispiel: 200 kg mit einem 4:1-Flaschenzug (zwei Zweierflaschen) heben

  1. Last 200 kg (441 lb), also W = 200 × 9,81 = 1961 N. Vier Seilstränge tragen die Unterflasche, das Seil läuft über die Oberflasche ab und Sie ziehen nach unten. Kugelgelagerte Rollen, je η = 0,96. Hubhöhe 2 m.
  2. Die ideale Übersetzung ist 4:1; dafür wären 1961 / 4 = 490 N Zugkraft nötig.
  3. Bei Zug nach unten an der Oberflasche läuft das Seil über vier Rollen, also W = P × (0,96 + 0,96² + 0,96³ + 0,96⁴) = P × 3,616. Die reale Übersetzung ist 3,62:1.
  4. Zugkraft P = 1961 / 3,616 = 542 N (122 lbf), so viel wie das Heben von 55,3 kg.
  5. Einzuholendes Seil = 4 × 2 m = 8 m (26,2 ft). Last am oberen Anschlagpunkt = 1961 + 542 = 2504 N (255 kg).
  6. Aufgewendete Arbeit = 542 × 8 = 4,34 kJ, Hubarbeit = 1961 × 2 = 3,92 kJ; rund 9,6 % gehen durch Reibung verloren.

Sie müssen 542 N über 8 m Seil ziehen, und der Anschlagpunkt muss etwa 2,5 kN halten. Das ist mehr, als die meisten Menschen dauerhaft halten können (etwa 300–350 N). Verwenden Sie also mehr Stränge oder eine Winde, oder ziehen Sie nach oben an der Unterflasche (521 N; die Last am Anschlagpunkt sinkt dann auf 1441 N).

Häufige Fragen

Wie berechnet man die Übersetzung eines Flaschenzugs?

Die ideale Übersetzung ist gleich der Zahl der Seilstränge, die die Unterflasche tragen: MA = n. Ein Flaschenzug mit vier Strängen zwischen den Flaschen ergibt 4:1. Reibung verringert diesen Wert. Mit dem Rollenwirkungsgrad η gilt bei Zug nach unten an der Oberflasche W = P × (η + η² + … + ηⁿ). Mit n = 4 und η = 0,96 ist diese Summe 3,62; die reale Übersetzung beträgt also 3,62:1 statt 4:1. Zählen Sie die Stränge an der Unterflasche, nicht die Rollen.

Wie viele Rollen brauche ich, um 200 kg zu heben?

Teilen Sie die Last durch die Zugkraft, die Sie aufbringen können. 200 kg sind etwa 1960 N, und eine Person kann dauerhaft etwa 300–350 N halten. Dafür ist eine reale Übersetzung von etwa 6:1 nötig. Mit kugelgelagerten Rollen (η = 0,96) ergibt ein Flaschenzug aus zwei Dreierflaschen mit 6 Strängen bei Zug nach unten an der Oberflasche 5,21:1; die Zugkraft beträgt dann 1961 / 5,21 = 376 N. Zug nach oben an der Unterflasche oder eine Zusatzstufe senkt sie weiter.

Wie viel Seil brauche ich für einen Flaschenzug?

Das einzuholende Seil ist die ideale Übersetzung mal die Hubhöhe: s = n × h. Ein 4:1-Flaschenzug, der 2 m hebt, braucht 8 m eingeholtes Seil. Bei einem kombinierten System werden die Stufen multipliziert: 4:1 auf 3:1 ergibt 12:1 und braucht 12 m Seil je Meter Hub. Die Gesamtseillänge muss außerdem alle Stränge zwischen den ganz auseinandergezogenen Flaschen abdecken, plus Reserve zum Halten und Abbinden.

Welchen Wirkungsgrad hat eine Seilrolle?

Der Rollenwirkungsgrad ist der Anteil der Seilkraft, der um eine Rolle herum weitergegeben wird. Typische Werte: 0,95–0,98 für kugel- oder rollengelagerte Rollen, 0,90–0,92 für Gleitlager und etwa 0,5 für ein Seil über einen Karabiner oder eine Rundstange. Die Verluste multiplizieren sich an jeder Rolle, sodass viele Stränge über schlechte Rollen wenig bringen. Acht Stränge über Karabiner ergeben eine reale Übersetzung unter 2:1, acht Stränge über Rollen mit 0,96 dagegen noch etwa 6,7:1 bis 7:1, je nachdem, an welcher Flasche das Seil abläuft.

Welche Last wirkt auf den Anschlagpunkt eines Flaschenzugs?

Der obere Anschlagpunkt trägt die Last plus oder minus die Zugkraft, je nach Zugrichtung. Ziehen Sie nach unten an einem Seil, das von der Oberflasche abläuft, hält der Anschlag W + P. Ziehen Sie nach oben an einem Seil, das von der Unterflasche abläuft, hält er W − P, weil Sie einen Teil der Last selbst tragen. Werden 1961 N mit einem 4:1-Flaschenzug und 542 N Zug nach unten gehoben, wirken 2504 N auf den Anschlagpunkt, etwa 128 % der Last.

Wie funktioniert ein kombinierter Flaschenzug oder Z-Flaschenzug?

Bei einem kombinierten System zieht ein Flaschenzug am Seil eines anderen, sodass sich die Übersetzungen multiplizieren: MA = MA₁ × MA₂. Ein 2:1 an einem 3:1 ergibt 6:1, zwei 4:1-Flaschenzüge ergeben 16:1. Der in der Seil- und Wildwasserrettung übliche Z-Flaschenzug ist ein 3:1, aufgebaut aus dem Hauptseil mit zwei Rollen und einer Seilklemme. Mit Rettungsrollen mit η = 0,93 beträgt seine reale Übersetzung etwa 2,8:1.

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