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Thema: Benötigte Leistung für Motor

  1. #11
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Zitat Zitat von hbquax Beitrag anzeigen
    Doch, es ist genau so einfach. Die Kaft und damit das Drehmoment, um den Anhänger in Bewegung zu setzen oder zu halten, ist nicht null, egal bei welcher Geschwindigkeit. Die Leistung ist bei Stillstand aber null. Deswegen ist es auch nicht sinnvoll, für diesen Punkt eine Leistung ausrechnen zu wollen, und deswegen ist es auch sinnvoll, daß der Threadersteller eine Zielgeschwindigkeit angegeben hat.
    Also der Hänger steht (Geschwindigkeit = 0) und die Ruhemasse ist 850kg.
    Jetzt will man den Anhänger z.B. in 10 Sekunden von 0km/h auf 2km/h beschleunigen.
    Unnd man benötigt keinerlei Leistung um die Massenträgheit und Haftreibung zu überwinden?

    Sorry aber die Physik die ich als Maschinenbauer gelernt habe sieht anders aus.
    Die Gewichtskraft Fg ist 850kg * 9,81m/s² = 8338,5N.
    Und die notwendige Zugkraft (auf genau ebener Fläche) ist Fg * µH (Reibzahl Gummi-Asphalt = 0,9).
    F = 8338,5N * 0,9 = 7504,65N

    Bei einem Rad mit 0,2m Durchmesser (Radius = 0,1m) ergibt das ein Drehmoment von 750,5Nm

    1J = 1Nm
    Leistung ist Energie durch Zeit.

    Um den Anhänger innerhalb von einer Sekunde aus dem Stillstand in Bewegung zu versetzen ist eine Leistung von mindestens 750,5W (Wellenleistung am Rad) erforderlich (sobald die Haftreibung und die Massenträgheit überwunden ist, wird die notwendige Leistung geringer.
    Im Maschinebau ermittelt man immer erst die möglichen Lastfälle und nimmt dort dann den ungünstigsten. In dem Fall würde man noch den Fall berechnen, in dem man den Anhänger direkt aus der maximalen Beschleunigung heraus, maximal abbremst.

    Steht der Anhänger an einer Steigung und soll dort auch stehenbleiben (Ohne das die Bremse angezogen ist, sondern durch den Motor), Dann ist auch eine Leistung ungleich null erforderlich um der Hangabtriebskraft entgegen zu wirken.
    Nur auf absolut ebener Fläche und wenn man nichts mit dem Anhänger machen will (ihn nicht beschleunigen will) ist keine Leisutung erforderlich, allerdings auch kein Drehmoment.

  2. #12
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Zitat Zitat von i_make_it Beitrag anzeigen
    Also der Hänger steht (Geschwindigkeit = 0) und die Ruhemasse ist 850kg.
    Jetzt will man den Anhänger z.B. in 10 Sekunden von 0km/h auf 2km/h beschleunigen.
    Unnd man benötigt keinerlei Leistung um die Massenträgheit und Haftreibung zu überwinden?

    Sorry aber die Physik die ich als Maschinenbauer gelernt habe sieht anders aus.
    Die Gewichtskraft Fg ist 850kg * 9,81m/s² = 8338,5N.
    Und die notwendige Zugkraft (auf genau ebener Fläche) ist Fg * µH (Reibzahl Gummi-Asphalt = 0,9).
    F = 8338,5N * 0,9 = 7504,65N

    Bei einem Rad mit 0,2m Durchmesser (Radius = 0,1m) ergibt das ein Drehmoment von 750,5Nm

    1J = 1Nm
    Leistung ist Energie durch Zeit.

    Um den Anhänger innerhalb von einer Sekunde aus dem Stillstand in Bewegung zu versetzen ist eine Leistung von mindestens 750,5W (Wellenleistung am Rad) erforderlich (sobald die Haftreibung und die Massenträgheit überwunden ist, wird die notwendige Leistung geringer.
    Im Maschinebau ermittelt man immer erst die möglichen Lastfälle und nimmt dort dann den ungünstigsten. In dem Fall würde man noch den Fall berechnen, in dem man den Anhänger direkt aus der maximalen Beschleunigung heraus, maximal abbremst.

    Steht der Anhänger an einer Steigung und soll dort auch stehenbleiben (Ohne das die Bremse angezogen ist, sondern durch den Motor), Dann ist auch eine Leistung ungleich null erforderlich um der Hangabtriebskraft entgegen zu wirken.
    Nur auf absolut ebener Fläche und wenn man nichts mit dem Anhänger machen will (ihn nicht beschleunigen will) ist keine Leisutung erforderlich, allerdings auch kein Drehmoment.
    hbquax hat Recht mit seinem Einwand, denn es war ja nur gefragt:
    Ein an dem Stützrad eines PKW-Anhänger befestigter Motor soll beim Rangieren helfen.
    von Beschleunigung oder Hangabtrieb war nicht die Rede.
    Nur die Reibung ist für eine Rangier-HILFE wesentlich, wie ich ja oben einmal beispielhaft per Formeln abgeleitet und ausgerechnet habe.
    ·±≠≡≈³αγελΔΣΩ∞ Schachroboter:www.youtube.com/watch?v=Cv-yzuebC7E Rasenmäher-Robot:www.youtube.com/watch?v=z7mqnaU_9A8

  3. #13
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    Zitat Zitat von HaWe Beitrag anzeigen
    ich hatte es noch berichtigt mit km/h <> m/s
    2km/h = ca. 1,2 m/s
    2 km/h = 2000m / 3600 s = 0,56 m/s

  4. #14
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    oh Shit, natürlich! dann waren ja doch meine zuerst ausgerechneten 120 W richtig!
    ojeojeoje... :P

    also so müsste es jetzt endlich stimmen:

    Beispiel:
    eine beispielhafte (praktisch zu messende!) Zugkraft von 20kp = (edit nochmal: ) rund 200kg*m/s² = rund 200N bedeutet dann bei 2km/h ~ 0,6m/s
    120Nm/s = 120W
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  5. #15
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    So, also um hier mal ne praktikable Lösung zu bringen:
    1. Irgendwie messen / schätzen, wieviel Kraft es braucht, den Hänger zu bewegen. Federwaage oder einfach von Hand ziehen und die gefühlte Kraft mit bekannten Gewichten vergleichen. Dabei sollte der ungünstigste Untergrund gewählt werden, auf dem später rangiert werden soll (Wiese? Schotter? Asphalt?)
    2. Benötigte Leistung ausrechnen, wie oben beschrieben, Kraft * Wunschgeschwindigkeit
    3. Motor mit passender Nennleistung auswählen und so übersetzen, daß er bei der Nennleistung die unter 1. ermittelte Zugkraft bringt

    Wenn es sich um so einen typischen einfachen Gleichstrommotor handelt, hat der dann im Stand ein mehrfaches des Nenn-Drehmomentes, deswegen wird die Fuhre bei dieser Auslegung sich auch unter widrigen Umständen zuverlässig in Bewegung setzen und in akzeptabler Zeit auf Nenngeschwindigkeit beschleunigen. Da bei so einem Motor Leistung und Drehmoment nicht konstant, sondern von der Drehzahl abhängig sind, sind genauere Rechnung erstens komplizert und zweitens für den angepeilten Zweck vermutlich irrelevant.

    - - - Aktualisiert - - -

    Zitat Zitat von i_make_it Beitrag anzeigen
    Also der Hänger steht (Geschwindigkeit = 0) und die Ruhemasse ist 850kg.
    Jetzt will man den Anhänger z.B. in 10 Sekunden von 0km/h auf 2km/h beschleunigen.
    Unnd man benötigt keinerlei Leistung um die Massenträgheit und Haftreibung zu überwinden?
    Im Moment des Stillstandes nicht. Die Leistung steigt mit der Geschwindigkeit, wenn du mit konstanter Kraft beschleunigst.

    Zitat Zitat von i_make_it Beitrag anzeigen
    Sorry aber die Physik die ich als Maschinenbauer gelernt habe sieht anders aus.
    Die Gewichtskraft Fg ist 850kg * 9,81m/s² = 8338,5N.
    Und die notwendige Zugkraft (auf genau ebener Fläche) ist Fg * µH (Reibzahl Gummi-Asphalt = 0,9).
    F = 8338,5N * 0,9 = 7504,65N
    Das wäre richtig, wenn du den Hänger mit blockierten Rädern und radierenden Reifen über den Asphalt ziehen wolltest. Bei rollenden Rädern darfst du den viel kleineren Rollreibungskoeffizienten verwenden. Das habe ich als Maschinenbauer im ersten Semester gelernt. Aber ich glaube im Physikunterricht in der 10. Klasse kann man das auch schon lernen...

  6. #16
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    wenn man nur will, dass einem beim Rangieren geholfen wird, wäre Beschleunigung von alleine aus dem Stand vlt auch manchmal gar nicht so erwünscht...
    20kp Schubkraft => 120W waren oben sicher auch sehr knapp kalkuliert (sollte ja auch nur ein Rechenexempel sein), wschl ist man mit den rund 200W beim vorgeschlagenen Industrie-Gerät schon recht gut bedient
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  7. #17
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Crazy Harry
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    Nachdem ich eine Weile nicht hier rein schauen konnte, haben mich eure Antworten fast erschlagen ..... Danke.
    Um ein paar Unklarheiten zu klären: es geht darum den Hänger innerhalb meines Gartens (also auf Gras) an die richtige Stelle zu bekommen. Mit dem KFZ kann hab ich hier zu wenig Raum zum rangieren. Das mit dem Anbau im Strassenbetrieb wäre zu klären. Immerhin (mal mit einem TÜVler besprochen) interessiert den TÜV beispielsweise an einem Anhänger nur der Rahmen, die Kupplung, die Beleuchtung und die Bremse (falls vorhanden). Der Aufbau ist vollkommen irrelevant, solange er nicht die Aussenmaße vergrößert. Da auch ein Stützrad nicht sicherheitsrelevant ist, könnte das auch egal sein.
    Um mal auf dem Motor zurück zu kommen: wenn ich mir einen Schweibenwischermotor anschaue mit 12V und max. 20A (falls es das gibt), sollte der das doch packen.

    Gruss
    Harry
    Ich programmiere mit AVRCo

  8. #18
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Zitat Zitat von Crazy Harry Beitrag anzeigen
    Nachdem ich eine Weile nicht hier rein schauen konnte, haben mich eure Antworten fast erschlagen ..... Danke.
    Um ein paar Unklarheiten zu klären: es geht darum den Hänger innerhalb meines Gartens (also auf Gras) an die richtige Stelle zu bekommen. Mit dem KFZ kann hab ich hier zu wenig Raum zum rangieren. Das mit dem Anbau im Strassenbetrieb wäre zu klären. Immerhin (mal mit einem TÜVler besprochen) interessiert den TÜV beispielsweise an einem Anhänger nur der Rahmen, die Kupplung, die Beleuchtung und die Bremse (falls vorhanden). Der Aufbau ist vollkommen irrelevant, solange er nicht die Aussenmaße vergrößert. Da auch ein Stützrad nicht sicherheitsrelevant ist, könnte das auch egal sein.
    Um mal auf dem Motor zurück zu kommen: wenn ich mir einen Schweibenwischermotor anschaue mit 12V und max. 20A (falls es das gibt), sollte der das doch packen.

    Gruss
    Harry
    wie gesagt, vor bauen kommt messen
    also miss mal die Zugkraft, die du wirklich brauchst. Da wir dein Gerät und deine Umgebung nicht kennen, ist das der einzige Weg.
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  9. #19
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    Wichtig: Eingangsleistung ist nicht Ausgangsleistung. Mehr als 50% darfst du nicht erwarten.

  10. #20
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Zitat Zitat von i_make_it Beitrag anzeigen
    Steht der Anhänger an einer Steigung und soll dort auch stehenbleiben (Ohne das die Bremse angezogen ist, sondern durch den Motor), Dann ist auch eine Leistung ungleich null erforderlich um der Hangabtriebskraft entgegen zu wirken.
    Da man diese Aufgabe auch mit einem Unterlegkeil oder einem Ziegelstein vor dem Rad erfüllen kann, ist offensichtlich, daß man dafür KEINE Leistung benötigt. Leistung ist etwas anderes als Kraft...

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