So, jetzt habe ich eine neue bzw. eine Erweiterung der Zeichnung gemacht. Das erste Bild zeigt die Sicht der Fahnen von oben im Maßstab 1:15.
Das Regelgewicht ist in der Mitte der Befestigungspunkte der Fahnen, die je im Abstand von 2/3 der Fahnenarmlänge von der Drehachse entfernt sind. Betrachtet man nun das Seil von der Seite, schwenkt die Ansicht also so, dass man parallel zum Mast wäre, erhält man das Dreieck wie im zweiten Bild, das für die Berechnungen benötigt wird. Die Drei Punkte, die das Dreieck bilden, sind beschrieben. Die Strecke direkt zwischen den Punkten ist der Abstand der Befestigungspunkte voneinander. Die senkrecht dazu verlaufende Strecke zum Regelgewicht ist die Führungslinie des Regelgewichts, auf der sich das Gewicht auf und ab bewegen wird.
>Hier< ist beschrieben, wie sich die Kräfte abhängig von einem Winkel verhalten. Der Winkel zwischen den beiden Seilhälften habe ich Alpha bezeichnet.
Möchte man nun berechnen, welche Regelkraft benötigt wird, um einer bestimmten Kraft der Steuerfahne Stand zu halten, benötigt man zunächst den Abstand der Befestigungspunkte, welchen ich zeichnerisch mit 1,76m gemessen habe. Die Hälfte davon habe ich in der Zeichnung als y bezeichnet. Also beträgt y 88cm. Nun zeichnet man die maximale Auslenkung der Steuerfahne ein (Sturmstellung) und von dort dann wieder die 2/3 des Fahnenarms, erhalte ich dort einen Abstand von 12,6cm, also 189cm. Nun werden die beiden Strecken addiert (176cm+189cm). Dies ergibt
365cm. Dies entspricht der Seillänge, die in der Praxis natürlich noch verlängert wird. Diese Seillänge hängt im Normalbetrieb in diesem Dreieck in der Zeichnung. Die Hälfte dieser Strecke ist die Hypotenuse des Dreiecks, also
182,5cm. Mit diesem Wert und der Strecke y kann man nun die Länge der Führungsschiene berechnen, auf der sich das Gewicht bewegt, sowie auch den Winkel zwischen den Seilhälften.
Die Höhe ist die Wurzel aus dem Quadrat der Hypotenuse minus dem Quadrat der Strecke y, also 159,9cm. Der Winkel Alpha/2 lässt sich mit dem Sinus von 88cm/182,5cm berechnen, also
28,8°.
Die Kraft am Hebelarm 2/3 habe ich mit 12,19N berechnet. Sie bildet im Kräftedreieck die Hypotenuse. Der Kosinus von Alpha/2 (28,8°) mulipliziert mit 12,19N ergibt dann 10,68N, die das Regelgewicht erzeugen muss, damit die WKA bei 10m/s anfängt, aus dem Wind zu drehen.
10,68N geteilt durch 9,81N/kg, ergibt es eine Masse von 1,09kg.
Max, ich hoffe, du hast es jetzt verstanden anhand der Zeichnungen. Ich weiß, es ist anfangs kompliziert.
Gruß
Dani