Kräfteberechnung Roboter Vakuumsauger

[Geistesblitz]

Das mit der Rechtwinkligkeit ist in diesem Fall doch egal, da es ja zwei verschiedene Zeitpunkte sind. Oder welchen Zeitpunkt meinst, den wo du vom Beschleunigen zum Abbremsen wechselst? Da dürfte die Beschleunigungskraft schnell von deinen 5,75m/s² zu den -10m/s² wechseln (instantan geht nicht ganz, lässt sich aber gerne so annehmen). Der braune Pfeil geht also in den lila Pfeil über und braucht dafür eine gewisse Zeit. Wenn man es aber ideal betrachtet, hast du da einen unendlich schnellen Kraftwechsel. Was für eine Kraft willst du denn jetzt überhaupt berechnen? Die Querkraft hast du doch schon.

[killian3110]

Ich würde eben gern die Kraft berechnen welche im Worst-Case auftritt. Ich dachte eben das wäre die wenn ich eben mit den 5,75 m/s^2 im Kreis fahre und dann auf den Not-Stopp Knopf drücke.
In dem Fall wäre das doch so wie ich zuletzt skizziert habe oder nicht?

[Geistesblitz]

Der Worst-Case tritt dann auf, wenn die größten Kräfte wirken. Die radiale Zentrifugalkraft nimmt quadratisch mit der Winkelgeschwindigkeit zu, also hier die höchste auftretende Winkelgeschwindigkeit heranziehen. In tangentialer Richtung hast du nur die Beschleunigungskraft bzw. Trägheitskraft, welche beim Abbremsen anscheinend am höchsten wird. Wie hoch die Beschleunigung vorher war und wie plötzlich der Wechsel ist sind hier völlig unberücksichtigt, auch im PDF, es kommt alleine auf den betragsmäßig höchsten Wert an. In axialer Richtung wirkt nur die gleich bleibende Gewichtskraft. Jetzt alles klar?

[killian3110]

ja super danke :-*

auch wenn ich nicht ganz verstehe warum es nicht einen Unterschied macht wie schnell sich das Teil zum Zeitpunkt des Not-Stopps bewegt, da diese Kraft ja entgegen dem bremsen wirkt oder nicht?

[Geistesblitz]

Die Geschwindigkeit hat nur Einfluss auf die Zentrifugalkraft, die Trägheitskraft hängt nur von der Beschleunigung ab (Abbremsen ist negative Beschleunigung) und die Geschwindigkeit ist da völlig egal. Sagt dir die Formel F=m*a was? So bestimmt man im translativen Fall die Trägheitskraft.

[i_make_it]

Korrigierte Version:

Diese Berechnung wäre jetzt für eine Schraubenverbindung, Schweißnaht oder andere starre Verbindung maßgeblich.

Bein Vacuumsauger stellt aber je nach verwendeter Bauart eine mehr oder weniger elastische Verbindung dar.
Eine Elastische Verbindung ist federnd und somit ein Energiespeicher.
Im ungünstigsten Fall, (der allerdings recht unwahrscheinlich ist, nimmt die Feder die gesammte Energie die beim Beschleunigen entsteht auf.
Wird dann aus der Beschleunigung heraus direkt gebremst, addiert sie diese zu der Trägheitskraft die beim Bremsen entsteht hinzu.
Man kann also die Trägheitskraft mal zwei nehmen und ist dann was den Anteil der Scheerkraft angeht auf der sicheren Seite. (ziemlich weit auf der sicheren Seite)
Bedingt durch Werkstoffpaarung (Reibungsbeiwert) und Oberflächenrauhigkeit des Werkstücks, ergeben sich noch einmal Multiplikatoren für die Haltekraft des Saugers.
Durch das Beschleunigen und Bremsen, liegt eine pendelnde Belastung vor.
In der Statik ist das Lastfall III.
Um die Saugkraft zu errechnen die notwendig ist um die Scheerkraft zu neutralisieren, kann man die Formeln für die Schraubenberechnung (Lastfall III) heranziehen.

[killian3110]

Wieso verwendest du bei der Berechnung für Ffz die 3,454 m/s?
Die Formel verlangt doch omega^2 und die Einheit ist rad/s.