| Berechnung der kinetischen Energie :: Ich brauche hilfe bei einer Aufgabe über Arbeit |
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Anyone1985
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 Verfasst am: So März 20, 2011 11:32 pm Titel: Newtonmeter und Übersetzungen |
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| Ich habe eine Kraft von 25Nm 1000U/min die via einer Übersetzung (kleines Zahnrad, Velokette, grosses Zahnrad) auf ein 20" Rad wirken soll. Dieses 20" Rad treibt ein Fahrzeug, welches 80 kg wiegt, an. Wie ist die ideale Übersetzung (Anzahl Zähne kleines Zahnrad/ Anzahl Zähne grosses Zahnrad) um eine Maximalgeschwindigkeit von ca. 30 km/h zu erreichen? |
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isi1
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| Verfasst am: Mo März 21, 2011 10:24 am Titel: Re: Newtonmeter und Übersetzungen |
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| Anyone1985 hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe eine Kraft von 25Nm |
Das kann nicht sein, Any,
entweder Du hast eine Kraft, dann wären es allerdings N (Newton) und nicht Nm (Newton-Meter), oder was hast Du, wenn da Nm steht? Zwei Möglichkeiten:
a) ?
b) ?
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Anyone1985
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| Verfasst am: Mo März 21, 2011 10:55 am Titel: |
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| Einen Akkuschrauber in dessen Produktbeschrieb steht, dass er 25 Nm Drehmoment hat. |
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isi1
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| Verfasst am: Mo März 21, 2011 11:14 am Titel: |
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Gut, das ist a) Drehmoment in Nm - was auf Deine Aufgabe zutrifft
Und was ist b)
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Anyone1985
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| Verfasst am: Mo März 21, 2011 11:30 am Titel: |
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| Leider weiss ich nur über das Drehmoment sowie die Anzahl Umdrehungen pro Minute bescheid. über weitere Informationen verfüge ich nicht. |
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isi1
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| Verfasst am: Mo März 21, 2011 12:36 pm Titel: Re: Newtonmeter und Übersetzungen |
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| Anyone1985 hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe eine Kraft von 25Nm 1000U/min die via einer Übersetzung (kleines Zahnrad, Velokette, grosses Zahnrad) auf ein 20" Rad wirken soll. Dieses 20" Rad treibt ein Fahrzeug, welches 80 kg wiegt, an. Wie ist die ideale Übersetzung (Anzahl Zähne kleines Zahnrad/ Anzahl Zähne grosses Zahnrad) um eine Maximalgeschwindigkeit von ca. 30 km/h zu erreichen? |
Gemeint war das Energiemaß: Nm (NewtonMeter) = Ws (Wattsekunden) = J (Joule)
Aber nun zu Deiner Aufgabe:
Vom Ende her aufzäumen Bei 20Zoll Durchmesser ist der Umfang 20"*pi = 1,6m
30km/h braucht in der Minute wieviele Umdrehungen?
30km/h * h/60min /1,6m = 313,3 U/min
Beschleunigung? ...
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Anyone1985
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| Verfasst am: Mi März 23, 2011 11:40 am Titel: |
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Vielen Dank für deine Antwort
Ich versuche mal ein bisschen Konkreter zu werden, vielleicht hilft das uns weiter:
Ich baue ein Gefährt welches durch einen Bosch-Akkuschrauber angetrieben wird. Dieser Akkuschrauber hat zwei verschiedene Betriebsgänge ( 400 U/min und 1250 U/min mit jeweils 46 respektive 25 Newtonmeter).
Am Akkuschrauber ist ein Ritzel angebracht, welches via Fahrradkette ein zweites Ritzel antreibt, das an einem 20" Laufrad befestigt ist.
Das ganze Fahrzeug inkl Fahrer wiegt ca. 80 kg.
Einerseits stell ich mir nun die Frage ob es sinnvoller ist mit 400 U/min zu fahren bei einer ca 1:1 Übersetzung oder mit 1250 U/min bei einer Untersetzung.
Anhand meinen Überlegungen denke ich, dass es sinnvoller ist mit hohen Drehzahlen zu fahren, deshalb stellt sich nun die Frage was denn die sinnvollste Übersetzung ist? Und ob man dies überhaupt Berechnen kann?
Als Endgeschwindigkeit stelle ich mir ca. 30-35 km/h vor, die Beschleunigung ist nicht sehr wichtig, toll wäre es nach ca 75m die Endgeschwindigkeit zu erreichen, dabei habe ich den Vorteil dass ich das Gefährt am Anfang Anschieben kann, ich starte also mit ca 10 km/h.
Alles unklar? Klingt wahrscheinlich wahnsinnig kompliziert, sonst einfach zurückfragen. Bin über jeden Lösungsansatz dankbar. |
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Fritz
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Beiträge: 1485
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| Verfasst am: Mi März 23, 2011 1:00 pm Titel: |
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Ich würde die 400U/min nehmen, und mir eine weitere Übersetzung sparen, jedes Getriebe bringt Verluste.
Mit 46Nm hättest du dann eine Antriebskraft von etwa 180N, das sollte schon eine nette Beschleunigung geben.
(Allerdings weiß ich nicht wie sehr man diesen Drehmoment Angaben vertrauen darf bzw. was sie genau aussagen.)
Seltsam ist auch, dass die Leistung bei den beiden Betriebsgängen so stark unterschiedlich ist.
mfg Fritz |
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