an die Dipl. Ings: Berechnung bal. Seilführung?

[trincerone]

An die Diplom Ingenieure und allen anderen technisch versierten Forumsuser:

Wie berechnet man den Seil- und wie den Lastweg bei einer ballistischen Seilführung bei einer PB? Insbesondere bei einer oder mehreren Stützen.

Vor allem interessiert mich auch warum die Zugseile bei PBs auf dem Streckenteil vor einer Stütze oft stark in die Höhe schnellen und wieder absinken, wenn die Gondel im anderen Spannfeld ist. Die hauen ja manchmal richtig hoch und runter.

Könnte mal jemand so eine Seil- / Lastwegberechnung bei einer Bahn mit zwei Stützen vorführen?

Danke und Gruß

cM

[Hägar]

An die Diplom Ingenieure und allen anderen technisch versierten Forumsuser:

Wie berechnet man den Seil- und wie den Lastweg bei einer ballistischen Seilführung bei einer PB? Insbesondere bei einer oder mehreren Stützen.

Vor allem interessiert mich auch warum die Zugseile bei PBs auf dem Streckenteil vor einer Stütze oft stark in die Höhe schnellen und wieder absinken, wenn die Gondel im anderen Spannfeld ist. Die hauen ja manchmal richtig hoch und runter.

Könnte mal jemand so eine Seil- / Lastwegberechnung bei einer Bahn mit zwei Stützen vorführen?

Danke und Gruß

cM

Du hast Wünsche

Was verstehst du unter vorführen ?

Das mit dem hochschnellen des Zugseiles versuche ich einmal zu erklären.
Grundsätzlich hat das Zugseil infolge des Spanngewichtes einen konstante Spannung. Und wenn sich die Bahn bewegt, ist das dann nicht mehr so.
Wenn eine voll belastete Kabine talwärts fährt, ist die Spannung auf dem bergseitigen Zugseil relativ konstant. Sobald die Kabine nun den Sattel überfährt, wird es in der Regel steiler. Und dann wird die Spannung auf dem bergseitigen Zugseil auf einmal höher. Und bei einer grösseren Spannung wird logischerweise der Durchhang kleiner. Das Seil "steigt an". Kannst du mit einer Wäscheleine ausprobieren, indem du den Zug auf einmal verstärkst.

Gibt dann aber zahlreiche weitere Faktoren, die das ganze noch etwas beeinflussen. Ist die andere Kabine voll oder leer. Ist der Antrieb im Berg oder im Tal.

Was du vielleicht auch schon beobachtet hast. Kommt bei kleineren PB mit grossen Spannfeldern vor. Am besten bei einer PB, die nur ein Tragseil hat, und desshalb der Seilduchhang des Zugseiles wegen der fehlenden Zugseilauflagerollen etwas grösser ist.

Die eine Kabine verlangsamt in der Antriebsstation sehr konstant, und fährt ganz langsam ein, und kommt am Schluss sauber zum stehen. In der Gegenstation verlangsamt die andere Kabine auch, kommt aber dann noch vor der Station für ein paar Sekunden zum stehen, bevor die Kabine dann noch die letzten paar Meter überwindet. Hat auch mit dem Seildurchhang zu tun, der sich zuerst wieder stabilisieren muss.

PS
Und im Sommer wird der Keller aufgeräumt (alte Skis und so)

[Kris]

hoi...
Das kräftige schlagen des zugseils vor stützenüberfahrt oder stationseinfahrt rührt daher, dass die anregungen die während der fahrt im zugseil entstehen, reflektiert werden.
Und zwar an den 'festen' seilenden einerseits an der kabine, und anderseits an der stützenrolle.
Jedes anheben des zugseils aus dem seilreiter, jedes überfahren von stützen setzt impulse in bewegung, die durch das seil rasen.
Wer hat schon nicht gerne mit einem stein kräftig auf ein seil einer materialseilbahn geklopft, und die dann rauf und runter rasende welle beobachtet? Und wie sie mit ordentlicher wucht wieder reflektiert wird?
Energie wird kaum abgebaut, sondern eben reflektiert.
Und das ist die Krux bei der Pendelbahn:

Nähert sich nun die Kabine der Stütze/Station, so bleibt den im Zugseil rauf-und runterrauschenden Wellen immer weniger seillänge. Da die Wellengeschwindigkeit als Konstant anzusehen ist, und die Wellen quasi "gefangen" sind, kreuzen sie sich immer öfter, scheinbar wirr. Und versetzen dadurch das Zugseil in heftige Schläge.

Sobald nun die halbe Wellelänge kürzer wird als die verbleibende Weglänge, wird die in der Welle eilende Energie von den Muffen (Kabine) und den Rollen (Stütze/Station) absorbiert....
Was auf dauer für die Teile nicht lustig ist manchmal...

Mah, Durchhang von Seilen ...nach "Kettengleichung" googeln. Das ganze in dynamischer form? Da müssten dann eher archive von Dissertationen weiterhelfen können

Oder meintest du etwas ganz anderes?

[Chasseral]

Beim ruhenden System ists einfach. Da wird die Seilkurve exakt durch den Cosinus-Hyperbolikus beschrieben.
Dynamisch wirds dann schwieriger. Ohne Zwischenstütze ists eine Differenzialgleichung mindestens 2. Ordnung (Zugseil).
Sobald die Bahn Zwischenstützen hat wirds chaotisch. Ich bin mir nicht sicher, ob sich das mathematisch noch analytisch lösen lässt. Könnte mir durchaus vorstellen, dass man da mit Näherungs- bzw. Ersatzfunktionen arbeitet, die man aus Versuchen und Messungen erhalten hat.

[trincerone]

Danke erstmal für die Infos, sehr sehr interessant. Bezüglich der Wellenproblematik erscheint mir das sehr einleuchtend, was oben ausgeführt wurde. Jedoch bezieht sich meine Frage in Sachen schlagendes Zugseil ja gerade auf das Spannfeld, in dem sich die Kabine nicht befindet. Ich finde Hägars Erklärung hier zwar einleuchtend, kann mir aber das sehr schnelle und sehr wechselhafte Verhalten des Zug- / Gegenseiles so noch nicht ganz erklären: das schon sehr nach Wellen im Seil aus, nur wo kommen die im nicht belasteten Teil her? Beobachtet habe ich beispielsweise das Gegenseil in der Talstation der Paradisobahn, während die Kabine oben auf der anderen Seite der Stütze talwärts fuhr. Dort gab es wiederholte zügige Auf- und Abbewegungen. Mein Problem ist jetzt, dass ich mir derartige Wellen im nicht belasteten Spannfeld nicht erklären kann, aber vielleicht stammen die ja von varierenden Geschwindigkeiten? Man beobachtet diese Bewegungen ja nur beim Gegenseil als bewegtem Seil - das fixe Tragseil bewegt sich ja nur ganz ganz langsam, und zwar in Abhängigkeit der Position der Kabine im anderen Spannfeld. Das Gegenseil aber schlägt wiederholt hin- und her und macht viel komplexere Bewegungen, deren Ursache wohl in der Bewegung des Seils liegen muss, jedoch weiß ich nicht, woher die kommen sollen. Kann mich da noch mal jemand bitte weiter aufklären? Vielen Dank.

Was Seil- und Lastweg angeht gebe ich ja zu, dass es eine sehr gewagte Frage ist und ich auch nicht genau abschätzen kann, wie komplex sie wirklich ist, aber gerade auch deshalb hab ich gefragt. Ich weiß ja, dass einige hier im Forum professionell im Bereich arbeiten und ich selber habe nach 3 Semestern Luft- und Raumfahrttechnik ein paar Kenntnisse in HM und TM, die reichen dafür so aber erstmal nicht, um sich die Frage selber zu beantworten.

Im Prinzip gehts mir um folgende Frage: wenn ich eine Pendelbahn mit ballistischer Seilführung baue, dann muss ich ja unter Umständen abhängig vom Geländeprofil Stützen einbauen. Um diese geschickt zu positionieren und zu dimensionieren, muss ich wiederum wissen, wie sich Last und Seil in Abhängigkeit von der Zeit bewegen. D.h. im Prinzip muss ich den Weg der Kabine in Abhängigkeit von der Zeit beschreiben können und eigentlich der Vollständigkeit halber den aller anderen Seilpunkte, in denen sich die Kabinen nicht befindet, auch. Wie man das ausrechnet, so es denn eine explizite Lösung gibt, wäre meine Frage. Bereits vor dem Computerzeitalter muss doch beim Bau beispielsweise der PB zum Plateau Rosa mit ihren zig Stützen in den 30er Jahren die Möglichkeit bestanden haben, die nötige Höhe der Stützen bei gegebener Position zu berechnen. Wie man sowas im Prinzip macht oder wo ich mich konkret über sowas informieren kann, das ist meine Frage. Wenigstens bezüglich des Lastweges müsste man doch vermutlich ohne dynamische Berechnungen auskommen, da die Position der Kabine in einem bestimmten Punkt der Strecke doch eigentlich unabhängig davon sein müsste, ob die Kabine steht oder fährt: ich dachte, das sei bloß eine Frage der Seilspannung, der Gewichtskraft und des Abstandes zu den nächsten beiden Stützen (Reibungskräfte durch die Rollen aufs Tragseil mal außer Acht gelassen). ODer irre ich mich? Ich freue mich jedenfalls über jede Information. Vielen Dank an Euch.

[Hägar]

Sobald nun die halbe Wellelänge kürzer wird als die verbleibende Weglänge, wird die in der Welle eilende Energie von den Muffen (Kabine) und den Rollen (Stütze/Station) absorbiert....
Was auf dauer für die Teile nicht lustig ist manchmal...

Das war auch der Grund. dass Habegger bei den grosen PB beim Zugseil gar keine Muffen verwendete. Das Seil wurde beim Laufwerk mehrmals um einen "Minipoller" über der Pendelachse gewickelt.
Die gleiche Art, wie die Tragseile an die Poller befestigt werden.

[Michael Meier]

Nicht nur Habegger.

[trincerone]

ahm... kannst mir mal ein Pfeil ins bild malen oder genauer sagen wo ich hingucken muss?

[Michael Meier]

Laufwerkmitte da wo der Pendelarm am Laufwerk gelagert ist wird das Zugseil auf deine Trommel aufgewickelt. Das Tragseil ist auch so fix verankert.