Drehpunkt
Englisch: fulcrum
Der Stützpunkt, um den ein Hebel dreht.
Drehpunkt: der Angelpunkt, der einen Hebel funktionieren lässt
Ein Drehpunkt ist der feste Punkt oder die Stütze, um die sich ein Hebel dreht, wenn Kraft aufgebracht wird. In der Praxis ist es die starre Stütze, die ein Ende des Hebelarms verankert und dem anderen Ende ermöglicht, sich mit mechanischem Vorteil zu bewegen. Der Drehpunkt selbst bewegt sich nicht; alles dreht sich um ihn herum.
Die Position des Drehpunkts relativ zur Last und zur aufgebrachten Kraft bestimmt das Übersetzungsverhältnis und die Bewegungsrichtung. Ein Drehpunkt näher bei der Last erzeugt einen größeren mechanischen Vorteil, erfordert aber längere Kraftwege. Ein Drehpunkt näher bei der Kraftaufbringung opfert den Vorteil für Geschwindigkeit und Bewegungsbereich. Dieses Prinzip liegt allen drei Hebelklassen zugrunde: erste Klasse (Drehpunkt zwischen Last und Kraft), zweite Klasse (Last zwischen Drehpunkt und Kraft) und dritte Klasse (Kraft zwischen Drehpunkt und Last).
Praktische Ausführung und Ausfallmodi
Drehpunkte können eine einfache Kante, einen Stift, ein Lager oder eine massive Struktur sein, je nach Last und Häufigkeit der Nutzung. Bei Handwerkzeugen wie Hebeleisen und Brechstangen kann der Drehpunkt eine gehärtete Stahlkante sein, die gegen Beton oder Holz drückt. In Maschinen besteht ein Drehpunkt typischerweise aus einem Stift durch den Hebelarm, der in einem Klammerlager oder Blocklagersystem gestützt wird. Der Drehpunkt muss sowohl vertikale als auch seitliche Kräfte aufnehmen; zu kleine oder schlecht gestützte Drehpunkte verbiegen sich, reißen oder verschieben sich unter Last. Der Verschleiß am Drehpunkt reduziert die Schärfe des mechanischen Vorteils und erhöht das Spiel im System.
Der Begriff stammt aus dem Lateinischen und wird seit Jahrhunderten in der Mechanik verwendet. Das Verständnis der Drehpunktposition ist wesentlich für die Konstruktion mechanischer Systeme, von einfachen Handwerkzeugen bis zu komplexen hydraulischen und mechanischen Pressen. In Industrieanlagen ist der Drehpunkt oft der schwächste Strukturpunkt und muss regelmäßig auf Verschleiß, Korrosion und korrekte Ausrichtung überprüft werden.