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Die Grundgleichung der Antriebstechnik Fr jeden Antrieb muss das Drehmoment M = F⋅r (1) aufgebracht werden. Die mechanische Leistung P eines rotierenden Zylinders ist das Produkt aus Umfangsgeschwindigkeit v und der Kraft, die am Umfang des Zylinders wirkt: P = F⋅v (2) Setzt man die Umfangsgeschwindigkeit v = 2⋅π⋅r/T in Gleichung (2) ein, erhlt man: P = F⋅2⋅π⋅r/T (T ist die Zeit fr eine Umdrehung des Zylinders, 1/T ist die Drehfrequenz n) Mit Gleichung (1) erhlt man dann: P = M⋅2⋅π⋅n Die mechanische Leistung P, die der Motor aufbringen muss, ist also proportional zum Drehmoment M und proportional zur Drehfrequenz n des Motors. Massenträgheitsmoment getriebe berechnen mehrkosten von langsamer. Das Beschleunigungsmoment Die Bemessungsdrehfrequenz der Arbeitsmaschine kann wegen der Massentrgheit nur mit einer gewissen Verzgerung erreicht werden. Um die Massentrgheit zu berwinden, muss der Motor whrend des Hochlaufvorgangs zustzlich zum Lastmoment noch ein Beschleunigungsmoment M B aufbringen. Dieses Beschleunigungsmoment ist proportional zur Masse m, zum Quadrat des Radius r der Antriebsrollen des Frderbandes und umgekehrt proportional zur nderung der Hochlaufzeit Δt.
Dabei ist der Drehwinkel, die Winkelgeschwindigkeit der Antriebsseite, die Winkelgeschwindigkeit der Lastseite vor dem Schalten. Direktantrieb: Antrieb mit Getriebe: ist die Zeit, in der Welle und Kupplung aufeinander reiben (also die Zeit, in der Schlupf wirkt). Wir sehen, dass sehr viel Energie verloren geht. Man versucht daher, die Beschleunigungszeiten möglichst klein zu halten.
Der Gesamtwirkungsgrad berechnet sich aus dem Produkt aller Teilwirkungsgrade: η ges = η FU ⋅η Motor ⋅η Getriebe Der Verlauf des Drehmoments und der mechanischen Leistung ist abhngig vom Typ der Arbeitsmaschine. Massenträgheitsmoment getriebe berechnen formel. Arbeitsmaschine Hebezeuge Kalander Pumpen Lfter Zentrifugen Rhrwerke Wickler Plandrehmaschinen Rundschlmaschinen Drehmoment M = konstant M ~ n M ~ n 2 M ~ 1/n Leistung P ~ n P ~ n 2 P ~ n 3 P = konstant Wichtige Formeln der Antriebstechnik Gre Formel Erluterung Winkelgeschwindigkeit ω=2π/T ω=2π⋅n Die Winkelgeschwindigkeit ist der Quotient aus dem Vollwinkel (360) und der Zeit T fr eine Umdrehung der Welle. Winkelbeschleunigung α=Δω/Δt Je schneller sich der Winkel ndert, desto grer ist die Winkelbeschleunigung. M = F⋅r Das Drehmoment ist das Produkt aus Kraft F mal Hebelarm r. mechanische Leistung P = M⋅ω Die mechanische Leistung ist proportional zum Drehmoment M und proportional zur Winkelgeschwindigkeit ω. Trgheitsmoment J=0, 5⋅m⋅r 2 Das Trgheitsmoment ist proportional zur Masse m des Zylinders und proportional zum Quadrat des Zylinderradius r. Beschleunigungsmoment M B = J⋅α Das Beschleunigungsmoment ist proportional zum Trgheitsmoment und proportional zur Winkelbeschleunigung.
Das Beschleunigungsmoment eines massiven Zylinders kann wie folgt berechnet werden: M B = 0, 5⋅m⋅r 2 ⋅2πΔn/Δt Den Ausdruck: J = 0, 5⋅m⋅r 2 nennt man Trgheitsmoment. Das Trgheitsmoment J eines rotierenden Krper bestimmt sein Trgheitsverhalten. Ein hohes Trgheitsmoment der Arbeitsmaschine verlangt vom Motor ein hohes Beschleunigungsmoment. Mit ω = 2π⋅n kann fr das Beschleunigungsmoment abgekrzt geschrieben werden: M B = J⋅Δω/Δt Aufgaben Erlutern Sie das Trgheitsprinzip. Erlutern Sie die Begriffe mechanische Leistung, Drehmoment, Beschleunigungsmoment und Trgheitsmoment. Zeichnen Sie den qualitativen Verlauf von M=f(n) und P=f(n) fr die praxisrelevante Arbeitsmaschinen. Beschreiben Sie den Verlauf dieser Kennlinien. Leiten Sie eine Formel her, die den Zusammenhang zwischen mechanischer Leistung und Drehmoment beschreibt. Berechnen Sie das Trgheitsmoment fr einen Stahlzylinder mit r=5 cm und l=50 cm. Kupplung und Antriebsmoment berechnen. Inhaltsverzeichnis
1, 8 M LS = Lastseitiges max. Stoßmoment (Nm) S L = Stoßfaktor Lastseite (-) - ca.
Antriebstechnik Mechanik der Arbeitsmaschine In der Praxis werden hauptschlich Asynchronmotoren wegen ihres wartungsarmen und robusten Betriebsverhaltens als drehzahlgesteuerte oder drehzahlgeregelte Antriebe eingesetzt. Die Drehfrequenz n wird ber die Frequenz f der Betriebsspannung gesteuert. Sie ist proportional zur Frequenz Handlungssituation Ein Frderband 1 soll Werkstcke der Masse m mit der Geschwindigkeit v transportieren. Anschlieend soll der Hubantrieb die Wekstcke zum Frderband 2 heben. Das Frderband 2 transportiert die Werkstcke nach rechts. Fr diese Antriebsaufgabe mssen drei passende Asynchronmotore und Frequenzumrichter ausgewhlt werden. Die komplette Installation und Inbetriebnahme ist zu planen. Allgemeine Struktur eines Antriebes Jeder Antrieb besteht aus einer mechanischen Last (Arbeitsmaschine) und einem Motor. Der Motor muss der Arbeitsmaschine angepasst werden. Massenträgheitsmoment getriebe berechnen fur. Die Drehfrequenz des Motors wird mit einem Frequenzumrichter gesteuert. Das Getriebe wandelt das Drehmoment und die Drehfrequenz.