Frage an Autor der "Drehmomentberechnung"

[Fabian]

Hallo,
diese Frage richtet sich an den Autor des Artikels "Drehmomentberechnung" unter Grundlagen/Tipps, aber vielleicht kann mir auch jemand anderes weiterhelfen. Unter den Textfeldern für die Berechnungsdaten steht:

Angenommen wird, dass durch das Getriebe,die Achslagerung etc. etwa 50% der Motorleistung verloren gehen und dass bei der Berechnung der Vortriebskraft 1/3 der Erdbeschleunigung ausreichen.

Das heisst doch, dass der Autor die Reibungskraft nach der Formel:

Reibungskraft = Reibungszahl * Gewichtskraft (Erdbeschleuniging)

berechnenet hat. Da es ein Drittel der Erdbeschleunigung sein soll, ist seine Reibungszahl 0,333333.
Diese Formel gilt aber nur bei der Gleitreibung, wenn ein Körper über eine Fläche gezogen wird und nicht, wenn der Körper auf Rädern fährt.
Dann ist die Reibungszahl und Reibungskraft bedeutend kleiner. Die Formel lautet dann:

Reibungskraft =(Rollreibungszahl (beim Roboter ca. 0.04) / Radius des Rades in cm) * Gewichtskraft (Erdbeschleunigung)

Also: Mache ich hier einen Fehler oder wie hat der Autor das berechnet?

Danke im Voraus

Fabian

[Frank]

Hi Fabian,

nein damit war nicht Deine Reibungskraft Formel gemeint! Grundlage ist schon die zweite Formel!
Allerdings sind dann bei der Umrechnung in das Drehmoment noch einige Konstanten eingeflossen die einige der zitierten Faktoren betreffen.
Jetzt frag mich aber bitte nicht mehr genau nach der Formel - das ist schon glaub über 4 Wochen her als ich mich mit der Materie genauer beschäftigt habe. Hab mir das mühseelig aus Formelsammlung und einigen Internetquellen zusammengesucht.

Allerdings so genau kann man das benötigte Drehmoment natürlich nicht berechnen. Es kommt ja auch auf die gewünschten Anforderungen an. Welche Beschleunigung soll der Roboter haben? Welche Steigungen und welcher Bodenbelag liegt zu Grunde? Welche Reibungsverluste hat das Getriebe? u.s.w. Hier sind halt einige Durchschnittswerte in die Berechnung eingeflossen.
Das Ergebnis der automatischen Berechnung sollte also nur ein Motor sein, der bei einem Roboter mit angegebenem Gewicht und Radumfang in jedem Fall ausreichend ist. Im Einzelfall mag ein etwas schwächerer Motor durchaus auch ausreichen, aber ein guter Anhaltspunkt ist es schon mal.

Gruß Frank

[Fabian]

Ok, sollte keine Kritik sein, nur als Hilfe, falls ihr euch vertan hättet. Danke für die Antwort!

Fabian

[Frank]

Hi, nein hab ich auch nicht als Kritik aufgefasst. Interessiert mich ja selbst inwieweit andere Berechnungen abweichen.

Gruß Frank

[Valerij]

Hallo Frank.

Vielleich hast Du meine E-Mail nicht erhalten.
Ich habe unter Deinem Link die Berechnung des Drehmomentes für einen Roboter angesehen. Es wurde bei mir die Fragen ausgelöst. Ich habe verstanden, daß es sich um ein Motor in einer Roboterkonstruktion für alle Räder handelt (so genannter gesamter Antrieb). Aber das ist sehr Einzelfall und, es schent mir, in der Berechnung braucht man zu erklären. Es gibt Robotern, bei denen ein Motor und ein Getriebe in jedem Rad eingebaut werden können. Für diesen Fall wird andere Methodik angewandt. In Deinem Beispiel der Berechnung habe ich nicht verstanden, warum im Ergebniss der Berechnung das Motorsdrehmoment ohne Getriebe (muß man hier das Raddrehmoment verstehen?) und mit Getriebe (das pure Motorsdrehmoment?) sich nur dem Wert der Getriebeuntersetzung unterscheidet ohne den verlorenen Motorleistung (Efficiency) zu berücksichtigen. (Im Beispiel der Berechnung sieht man, dass Mrad=1,5 Nm und Mmotor=0,015 Nm sich bei Getriebeuntersetzung=100 unterscheiden). Meiner Meinung nach braucht man hier Efficiency zu berücksichtigen. Zum Beispiel: Mrad=Mmotor*Getriebeutresetzung*Efficiency=0,015*1 00*0,5=0,75 Nm.

Viele Grüße
Valerij

[Frank]

Hallo Valerij,

sorry, ich habe dein Mail eben erst gesehn! Su hast Rechnung gut verfolgt und hast zum teil natürlich Recht.

Also genau genommen hab ich als Antrieb nur 1 Motor kalkuliert der über Getriebe Roboter antreibt. Das der Bot in der Praxis natürlich von Motoren angetrieben wird ist richtig.
Allerdings sollte die Berechnung sicherstellen das das berechnete Drehmoment auch wirklich für alle Fahrmanöver ausrecht (bei Drehungen werden Motoren ja ungleichmäßig beansprucht). Von daher ist duch die Art der Berechnung einfach ne Reserve eingeplant.
Berechnet wird imme rdas Drehmoment mit Getriebe, hier sind auch Getriebeverluste berücksichtigt. Bei der Berechnung des Drehmomentes ohne Getriebe wurde nur mit Faktor Getriebeuntersetzung runtergerechnet. Das ist natürlich nicht ganz korrekt, hier hätt eman wieder Getriebeverluste berücksichtigen müssen, abe rda ja schon etwas Reserve eingeplant ist, kann man den Wert durchaus als Anhaltspunkt verwenden.
Wie gesagt, Berechnung soll nur Motorwahl erleichtern und helfen einen Fehlkauf zu vermeiden.

Mfg
Frank

[Valerij]

Frank, danke für die Erläuterung. Ich verstehe, daß es sich um die ungefähren Bewertung handelt. Aber Du benutzst bei der Berechnung den Wirkungsgrad=0,5. Es scheint mir das ist zu wenig, wenn das Getriebe kein Wormgetriebe hat. Diesen kleinen Wert von Effizienz kann zu großer Reserve führen, denn Du in der Variante mit Getriebe berücksichtigst Getriebeferluste und darauf gehst Du von hier zu der Variante ohne Getriebe ohne Getriebeverluste zu berücksichtigen. Also kannst Du in zweiter Variante mehr in zwei mal Motor größe als notwendig wahlen.

Ich übe keine Kritik, sondern besorge mich um die Korrektheit, denn viele Leute können Dein Programm anwenden.

Gruß
Valerij

[Frank]

Hi Valerij,

so ganz konnte ich deiner letzten Berechnung nicht folgen. Hast Du denn stark abweichende Ergebnisse?

Am besten rechnest Du mal Schritt für Schritt nach deiner Methode hier ein Beispiel vor und wir vergleichen das Ergebnis.

Gruß Frank