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Thema: Motorberechnung, stimmt das?

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Motorberechnung, stimmt das?

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    Hallo!

    Ich möchte ein Robotergefährt bauen welches bis zu 100kg Last mit <= 10km/h transprtieren soll.
    Nun habe ich hier etwas hin und her gesucht und lt rechnungen brauche ich dafür 40,5W Motorleistung. (Was mir etwas wenig vorkommt).
    Nach etwas suchen bei Conrad, Reichelt ... bin ich bei Conrad auf den DOGA 119.3788.2B.00 (oder auch 119.3788.20.00) gestoßen.

    Daten:

    Ub = 12V
    Mn = 6 Nm
    n = 80 RPM
    Pel = 120W
    Pmech = 50W (Volllastleistung)
    In = 10A
    Ma = 30Nm

    Wenn ich nun 2 dieser E-Motoren nutze (Beide Hinterachsen), reicht die Leistung aus um das Fahrzeug "sicher" zu Bewegen auch bei Bergen / Off-Road ?

    Habe aich Verbrenner in betracht gezogen, jedoch nichts wirklich überzeugendes gefunden (Kupplung, Getriebe, E-starter...)

    Würde mich über antworten freuen - Stefan

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    also...
    arbeit = kraft * weg...
    leistung = arbeit / zeit = kraft *weg / zeit

    gehne wir mal im extremfall aus das der roboter senkrecht hochfaehrt (weil wenn er wagrecht faehr und wir mal die reibung weglassen braucht er dafuer gar keine kraft (ausser zum beschleunigen)
    dann wirkt auf ihn eine kraft von ca 9810 N nach unten...
    er soll das ganze mit einer geschwindigtkeit von 10 kmh = 10/3.6 m/s zurucklegen -> leistung = 9810 N * 10/3.6 m/s = ... (hab grad kein taschenrechner da)
    da er aber sicher nicht senkrecht hochfaehrt kann man wohl ungefaehr die haelfte dann nehemn, damit er im gelände noch klarkommt.. so mal als schaetzung... und zu den 40 watt die reichen wohl offensichtlich nicht.. is eher was in der grössenordung von 400 ...

    hoffe ein wenig geholfen zu haben...

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    gut geschätzt, bei 2 motoren 1/3g zum vortrieb und einer geschwindigkeit von 10km/h sind 454W aufzubringen.
    Neun von zehn Stimmen in meinen Kopf sagen ich bin nicht verrückt. Die andere summt die Melodie von Tetris...

  4. #4
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    also ich hatte anhand der formeln hier ausgerechnet:

    F=(0,1m/s^2+0,02*10m/s^1)*100kg
    F=30Nm

    Mges=30Nm * 0,15m
    Mges=4,5Nm
    (Kraft die er aufbringen muss damit er die Rollreibung überwältigt?)


    und zu guter letzt noch
    edit, kleiner rechenfehler
    P = 30N * 1,38m/s /(0,8*0,8) (5km/h)
    P = 40,5W
    damit wär ich dann nicht auf 40,5W sondern auf knappe 80W

    Das hatte ich hier her: http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=28339

  5. #5
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    Vom senkrechten Anstieg bis zur Überwindung der Rollreibung ist es ja ein weites Feld.
    Man sollte die erforderliche Beschleunigung berücksichtigen, den Rollwiderstand und die Steigung (die Unebenheiten eben).
    Häufig wird das zu einer Steigung von tan(alpha)=0,3 zusammengefasst.

    Die Getriebeverluste kommen dann noch dazu wenn es um den Motor selbst geht.
    Wenn man sparen will kann man die individuellen Gegebenheiten stärker berücksichtigen.
    Manfred

  6. #6
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    leider kann ich mit den Formeln nicht soviel anfangen.
    ich habe jetzte seit 2 tagen mein Tabellenbuch gewälzt und bislang nicht wirklich etwas passendes gefunden.

    Die 9Nm (50W) gibt er übrigends an der welle ab und nicht am motor selbst also nach dem getriebe.

    Also wenn ich die formel Frad = µ * Fn nehme,
    Frad = (0,8 * ( 100kg * 9,816m/s²)) / 4

    ...bekomme ich einen wert von 196,32 N raus. Angenommen ich habe nun ein Reifen mit 30cm Durchmesser. Würde das für mich bedeuten, ich bräuchte Mrad = Frad * r = 196,32N * 0,15m = 29,45Nm um den Wagen in bewegung zu setzen?
    und Frad = (0,02 * ( 100kg * 9,816m/s²)) / 4 = 4,91 N ; Mges = Frad * r = 4,91 N * 0,15m = 0,74Nm um den wagen in Bewegung zu halten.
    Wie ich jedoch die geschwindigkeit v=5-10km/h mit einberechne weiss ich leider nicht.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    wenn du die leistung haben willst: v*F=P

    F=196,32Nm
    v=10km/h/3.6m/s/km/h=2.777m/s
    P=537W

    wobei der 4er nicht stimmt da jeder motor(du hast nur 2) zwei räder antreiben muss (dann braucht jeder motor 1090W; wobei ein 0,8 eher eine haft/gleitreibung ist und du hier eine rollreiung benötigst (~0,3)?

    wenn du keine vorstellung hast in welchem bereich dein reibbeiwert liegt, stell dir eine rampe vor die dein bot gerade noch schaffen soll, und aus der steigung rechnest du dir dann die kraft aus.

    mfg clemens
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  8. #8
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    danke,

    für die Rollreibung habe ich 0,02 genommen (Gummireifen auf Asphalt)
    und für die Haftreibung 0,8 (auch Gummireifen aus Asphalt)
    hab ich aus einem Tabellenbuch

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    der haftreibungswert beschreibt ab wann eine materialpaarung zu rutschen beginnt, das ist für dich unwichtig, da dies nur aufschluss über ein durchdrehen der reifen gibt.

    du musst mit dem rollwiederstand rechnen, wobei du bei 0.02 absolut keine sicherheiten mehr hast und an steigungen über 1° nicht denken darfst.

    wenn dein ding geländegängig werden soll kommst du um Fr/Fn=0,3-0,5 nicht herum.
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