Welche Kraft oder welcher Drehmoment ist hierfür erforderlich?
Wie hier zu sehen ist, geht es darum, einen Holzgreifer mit dem Gewicht von 150 kg sowohl in als auch gegen den Uhrzeigersinn zu schwenken. Dies aber nur bis in die Wagerechte...also um 90°. Der Abstand des Greifer-Schwerpunkt von dem Drehpunkt beträgt 60 cm.
Uabhänging davon, dass ich diese Schwenkung mit einer Voit / Flender- Flüssigkeits-Kupplung realisieren will, bei der auch die Drehzahl eine wichtige Rolle spielt, will ich wissen, welche Kraft ( in w / kw) hierfür erforderlich ist. Schliesslich denke ich, dass in diesem Fall auch das Hebelgesetz Einfluss hat.
1 Antwort
Also das reine Haltemoment kannst du dir aus M=m*g*l errechnen
Also bei 150kg sinds eben bis zum Schwerpunkt 60cm*150kg*9.81m/s²= 883N
Eine Leistung kann man hierfür nicht angeben weil diese von der möglichen Verfahrgeschwindigkeit abgängt.
Dafür musst du die Drehimpulserhaltung aufstellen also:
Mmot - Mstatisch = I*domega/dt
Also Mmot - m*g*l*sin(alpha) = I*domega/dt
Das domega/dt ist dabei die gewünschte Winkelbeschleunigung.
Für den Extremfall also volle Auslenkung brauchst du also ein Moment von
M=I*domega/dt + 883N
Für die Leistung gilt dann P=M*omega also dein Drehmoment von oben multipliziert mit der maximalen Winkelgeschwindigkeit die das Ding fahren soll.
Sowohl Winkelgeschwindigkeit sowie Winkelbeschleunigung sollten dabei von einem Regler geregelt werden, denn wie man sieht ist das nicht linear oder konstant.
Wenn dir die Beschleunigung egal ist kannst du Pi mal Daumen für dein Drehmoment das maximale statische + 10% reserve rechnen, damit kommst du auf die Leistung:
P=972Nm * omega.
Die Winkelgeschwindigkeit musst du dennoch irgendwie sinnvoll angeben.
Dann hast du am Maximalpunkt noch 10% reserve für die Beschleunigung der trägen Masse.