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Gesamtschwerpunkt einer Fläche bestimmen

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Um den Schwerpunkt zu ermitteln, setzt man den Koordinaten-Nullpunkt nach links unten und teilt das Bauteil in mehrere "berechenbare" Teile auf.

 

1.

Jetzt wird der Schwerpunkt in x und y und die Fläche des Rechtecks ermittelt.

x1 = 50

y1 = 45

A1 = 100•90 = 9000

 

2.

Jetzt wird der Schwerpunkt in x und y und die Fläche des Halbkreises ermittelt.

x2 = 100+(4r/3π) = 110,610

y2 = 45

A2 = πr²/2 = 981,748

 

3.

Jetzt wird der Schwerpunkt in x und y und die Fläche des Dreiecks ermittelt. Da die Fläche vom Gesamtkörper abgezogen wird muss vor das Flächenergebnis noch ein minus hinzugefügt werden.

x3 = 1•20/3 = 6,666

y3 = 2•90/3 = 60

A3 = 1/2 •90•20 = 900 = -900

 

4.

Jetzt wird der Schwerpunkt in x und y und die Fläche der Bohrung ermittelt. Da die Fläche vom Gesamtkörper abgezogen wird muss vor das Flächenergebnis noch ein minus hinzugefügt werden.

x4 = 100

y4 = 45

A4 = πr² = 314,159 = -314,159

 

5.

Jetzt wird der Schwerpunkt in x und y und die Fläche des Viertelkreises ermittelt. Da die Fläche vom Gesamtkörper abgezogen wird muss vor das Flächenergebnis noch ein minus hinzugefügt werden.

x5 = 100-(4r/3π) = 91,512

y5 = 4r/3π = 8,488

A5 = πr²/4 = 314,159 = -314,159

 

Um den Gesamtschwerpunkt zu berechnen werden die einzelnen Flächen mit ihrer Schwerpunktkoordinate multipliziert und die Ergebnise addiert. Das Ergebnis wird dann durch die Summe der Flächen geteilt.

 

 

 

 

xs=

A1•x1+A2•x2+A3•x3+A4•x4+A5•x5

       A1+A2+A3+A4+A5

 

xs=

9000 • 50 + 981,748 • 110,610 - 900 • 6,666 - 314,159•100-314,159• 91,512

       9000+981,748-900-314,159-314,159

 

  xs=58,252

 

ys=

9000 • 45 + 981,748 • 45 - 900 • 60 - 314,159•45-314,159• 8,488

       9000+981,748-900-314,159-314,159

 

ys=44,760

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