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Die Hebelkraft bezeichnet die Kraft, die benötigt wird, um Lasten anzuheben und gegebenenfalls auch zu versetzen. Das geschieht über einen Hebel, der in der Physik und in der Technik als sogenannter Kraftwandler bezeichnet wird: Der starre Hebelkörper ist um seine eigene Achse herum – vergleichbar mit einer Wippe – drehbar.

Das Hebelgesetz berücksichtigt dazu einseitige und auch zweiseitige Hebel. Allen Hebeln gemeinsam ist dabei, dass sich mit ihnen die Größe und die Richtung von Kräften ändern lassen. Der Hebeleffekt macht es so möglich, auch mit einem vergleichsweise geringen Kraftaufwand, schwere Lasten anzuheben und zu bewegen.

In diversen Handwerks-, Bau- und Produktionsbetrieben wird so die Hebelkraft mit Hebezeugen wie Brechstangen, Schraubenschlüssel oder Kransystemen genutzt, um verschiedene Montage- und Bauarbeiten sowie den Lastentransport zu vereinfachen. Die Hebelkraft dient außerdem der Kraftübersetzung an Maschinen. Betriebsinterne Arbeitsabläufe können so sicher und komfortabel durchgeführt werden.

Mit dem Hebelgesetz den Kraftaufwand für betriebliche Anwendungen berechnen

Die Hebelkraft wird über das Hebelgesetz definiert. Das aus der Antike stammende Gesetz lautet:  

Kraft x Kraftarm = Last x Lastarm
Linker Drehmoment = Rechter Drehmoment

Der Lastarm bezeichnet hierbei die Seite, an der sich die zu bewegende Last befindet. Der Kraftarm definiert die Seite, an der die bewegende Kraft anliegt. Der so genannte Dreh- oder Angelpunkt ist jener Punkt, um den sich der Hebel drehen lässt. Daraus ergibt sich folgende Formel zur Berechnung der Hebelkraft:

Berechnung der Hebelkraft

Hebelkraft bei einseitigen und zweiseitigen Hebeln

Bei Kraftwandlern wird in der Regel zwischen ein- und zweiseitigen Hebeln unterschieden.

Einseitige Hebel:

  • Last- und Kraftarm fallen zusammen
  • Drehpunkt befindet sich an einem Ende des Hebels
  • Kräfte wirken in eine Richtung

Zweiseitige Hebel:

  • Kraftangriffspunkte liegen auf verschiedenen Seiten des Hebels
  • Drehpunkt befindet sich in der Mitte des Hebels
  • Kräfte wirken in zwei Richtungen und befinden sich im Gleichgewicht, wenn linker und rechter Drehmoment ausgeglichen sind

Sind Hebel nicht als gerader Körper ausgebildet, so spricht man auch von geknickten Hebeln oder Winkelhebeln. Letztere finden etwa in der Neigungswaage ihre Anwendung. Bei allen Hebelarten muss zusätzlich zur Hebelkraft noch die Reibung im Drehpunkt berücksichtigt werden: Wird der der Hebel über der Achse gedreht, wird ein Teil der aufgewendeten Energie in Wärme umgewandelt. Zur benötigten Hebelkraft ist also ein Kraftaufwandszuschlag je nach Hebelmaterial und Last nötig.

Hebezeuge nutzen die Hebelkraft für das Bewegen schwerer Lasten

Hebezeuge nutzen den Hebeleffekt, der im Hebelgesetz beschrieben wird und verringern so den Kraftaufwand beim Anheben und Bewegen schwerer Lasten spürbar. Dazu zählen sowohl manuell betriebene als auch elektro-hydraulische Hubsysteme und Hebezeuge mit und ohne Neigungsfunktion. Die Hebezeuge finden sich in der Logistik ebenso wie auf Baustellen wieder und verbinden eine hohe Tragkraft mit einer einfachen und komfortablen Handhabung. Typische Hebezeuge im Betrieb sind etwa:

Die Hebezeuge stellen aufgrund einer verschieden großen Kraftübersetzung dauerhaft eine Arbeitserleichterung in vielen betrieblichen Bereichen dar: Sie tragen zu effektiven und sicheren Arbeitsabläufen bei und erhöhen die Umschlaggeschwindigkeit in Lager und Produktion. Zudem lassen sich die Betriebskosten durch den Einsatz hochwertiger Hebezeuge in vielen Fällen deutlich verringern.

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