Ein Gegengewicht ist ein Körper einer bestimmten Masse, die meist zum Ausgleich einseitig wirkender Kräfte bzw. Drehmomente aufgrund von geometrisch asymmetrischen Gestaltungen oder Gewichtsverteilungen dient. Ein Gegengewicht soll meist die Standsicherheit von Körpern bzw. Objekten gewährleisten oder auch maschinelle Anwendungen von Hebeeinrichtungen erleichtern.

Gewährleistung der Kippsicherheit mini|Turmkran mit Gegengewicht mini|links|Gegengewicht an einem Traktor, dieses bewirkt eine genügende Bodenhaftung der Antriebsräder, wenn vorn eine Last gehoben wird. Für ein frei auf einem Untergrund stehendes Objekt besteht eine Kippneigung oder Kippgefahr, wenn darauf eine Gewichtskraft in vertikaler Richtung auf einen Punkt außerhalb der Aufstandsfläche wirkt. Beispiele sind Turmdrehkrane, Autokräne und mit Last beaufschlagte Gabelstapler.

In solchen Fällen kann ein entsprechend großes Gegengewicht mit geeigneter Anordnung das statische Gleichgewicht bzw. die Kippsicherheit gewährleisten oder verbessern. Die rechnerische Behandlung der optimalen Größe und der Anordnung des Gegengewichts ergibt sich aus dem Hebelgesetz.

Eine Alternative zu Gegengewichten wäre bei ortsfesten, unbeweglichen Objekten eine Seilabspannung gegen den Boden bzw. gegen die tragende Konstruktion.

Einstellung des mechanischen Gleichgewichts mini|150px|Gegengewichte und ein Laufgewicht an einem Amateurteleskop Bei astronomischen Teleskopen und Fernrohren sollen die astronomischen Instrumente auf der Montierung im mechanischen Gleichgewicht sein, um Fehlerquellen während der Beobachtung zu minimieren. Neben festen Gegengewichten werden zum Ausgleich unterschiedlicher Bestückung auch verschiebbare Laufgewichte eingesetzt.

Erleichterung bzw. Energieeinsparung beim Heben von Lasten mini|links|Rollklappbrücke Bauart Scherzer mit Gegenmasse mini|Seilaufzugsanlagen mit unterschiedlichen Anordnungen der Seilzüge und mit Gegengewichten Bei Seilaufzügen und Klappbrücken etc. kann an der Verlängerung des Zugseils bzw. des Klappteils über den Drehpunkt hinaus ein Gegengewicht angebracht werden, das möglichst genauso groß wie die Hublast ist. Der Antrieb muss dann im Optimalfall nur die mechanische Reibung der Hebemechanik (Seilrolle oder Drehachse) überwinden.

Oft sind die Lasten jedoch variabel (z. B. durch wechselnde Personenzahl in Aufzügen) und werden nicht genau abgeglichen. In diesem Fall muss teilweise der Antrieb zusätzlich Leistung für die echte Hubarbeit aufbringen.

Unwuchtvermeidung mini|Kurbelwange mit ausgeprägtem Gegengewicht zur Unwuchtvermeidung mini|links|Kuppelradsätze einer Dampflokomotive mit stark ausgeprägten, angegossenen Gegenmassen an den Rädern (beschwerte Kreissegmente) Fahrzeugräder und andere Drehkörper (z.B. Kurbelwangen von Kurbelwellen) können mehr oder weniger starke, zufällig oder konstruktiv bedingte Abweichungen von einer rotationssymmetrischen Masseverteilung haben. Bei hohen Drehzahlen oder stärkeren, meist konstruktiv bedingten, Masseabweichungen ergeben sich Unwuchten, die auf Dauer zerstörende Wirkung haben können. In diesem Fall können am Rad bzw. Drehkörper angebrachte Ausgleichsmassen dafür sorgen, dass die Rotationsachse so weit wie möglich identisch mit der Hauptträgheitsachse ist. Diesen Vorgang nennt man „Auswuchten“. Bei Unwuchten spielt nicht das Gewicht als Auswirkung der Schwerkraft eine Rolle, sondern die Masse als Grundeigenschaft der Materie. Der Begriff Gegengewicht ist deshalb in diesen Zusammenhang nicht korrekt.

Auch an Treib- und Kuppelrädern von Lokomotiven mit Stangenantrieb wie Dampflokomotiven werden Gegenmassen zum Massenausgleich verwendet, wobei in diesem Fall nicht nur Asymmetrien der Radkörper auszugleichen sind, sondern auch die auf den Drehzapfen gelagerten Kuppel- und Treibstangen sowie Steuerungsteile.

Die Anteile der hin- und hergehenden Massen der Kolben und Kolbenstangen sind vor allem bei Zweizylinderlokomotiven mit 90° Kurbelversatz nur teilweise durch umlaufende Gegenmassen auszugleichen. Gibt es hingegen wie bei elektrischen oder Diesellokomotiven mit Stangenantrieb nur umlaufende Massen, so funktioniert der Masseausgleich deutlich besser.

Ausnutzung der Fliehkraft mini|links|Blide mit beweglichem Gegengewicht im Château des Baux, Frankreich (Rekonstruktion) mini|Weltraumlift, Schema Die mittelalterliche Wurfwaffe Blide hatte einen Wurfarm mit einem in der Verlängerung hinter der Drehachse angebrachten, sehr schweren Gegengewicht. Wenn die Arretierung freigesetzt wurde, erteilte das Gegengewicht dem relativ leichten Wurfarm eine genügend schnelle Drehbewegung, nach der letztlich die Fliehkraft das Geschoss aus der offenen Seilschlinge hinausschnellen ließ.

Bei einem theoretisch denkbaren Weltraumlift soll ein Gegengewicht für die Aufhängung eines Seils sorgen, an dem Lasten in den Weltraum transportiert werden können. Das Gegengewicht sorgt dafür, dass der Schwerpunkt des Seils auf dem geostationären Orbit liegt, damit die Fliehkraft die Erdanziehungskraft ausgleicht.

Regelung oszillierender Bewegung mini|hochkant|Metronom mit verschiebbarem Gewicht und festem Gegengewicht Ein mechanisches Metronom hat ein verschiebbares Gewicht, das an einem Pendel befestigt ist. Das Pendel wird mit einem Federmechanismus in Schwung gehalten. Durch die Position des Gewichts kann das Tempo der Oszillation eingestellt werden.

Siehe auch Spanngewicht

Einzelnachweise

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Kategorie:Statik Kategorie:Technische Dynamik