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Lars19
Anmeldungsdatum: 06.07.2018
Beiträge: 29
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 Lars19 Verfasst am: 06. Jul 2018 10:27 Titel: Kippmoment schiefe Ebene bei Vollbremsung |
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Meine Frage:
Hi zusammen,
ich bekomme bei einer Rechnung einfach nicht auf den richtigen Ansatz.
Ich habe ein Fahrzeug, dass einen Berg runterfährt. Bei einer Geschwindigkeit von x wird plötzlich eine Vollbremsung durchgeführt. Wie kann ich den Kippmoment ermitteln?
Meine Ideen:
Wirken tut einmal die Hangabtriebskraft, die Reibung und dann noch die Trägheit, die durch die beschleunigte Masse entsteht.
Kann mir hier jmd. weiterhelfen mit einem richtigen Ansatz? Kann falls benötigt auch eine Skizze einstellen.
LG Lars
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914
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| Myon Verfasst am: 06. Jul 2018 13:07 Titel: |
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Willkommen hier im Forum!
Was nun genau bestimmt werden soll, ist mir nicht ganz klar. Aber am einfachsten ist es wohl, du betrachtest die Situation im beschleunigten Bezugssystem, in dem das Auto ruht. Wenn das Auto gegenüber einem Inertialsystem mit der Beschleunigung a bremst, so wirkt im System des Autos eine Scheinkraft (Trägheitskraft)  auf den Schwerpunkt des Autos (die Kraft wirkt nach vorne).
Um zu untersuchen, ob das Auto kippt, kannst Du alle Drehmomente addieren, die bezüglich des Berührungspunktes des vorderen Rades mit der Fahrbahn wirken. Die Reibungskraft bewirkt bezüglich dieses Punktes kein Drehmoment, aber sie bestimmt die Bremsbeschleunigung a.
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Lars19
Anmeldungsdatum: 06.07.2018
Beiträge: 29
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| Lars19 Verfasst am: 06. Jul 2018 13:16 Titel: |
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Ok, danke schon mal.
Was ich konkret ermitteln will ist:
1. Die Standfestigkeit
2. Den Kippmoment
Ist der Kippmoment größer dem Standmoment, dann kippt das System, soweit richtig, oder?
| Zitat: | | Wenn das Auto gegenüber einem Inertialsystem mit der Beschleunigung a bremst, so wirkt im System des Autos eine Scheinkraft (Trägheitskraft) auf den Schwerpunkt des Autos (die Kraft wirkt nach vorne). |
D.h. durch die Bremsverzögerung a ist die Reibung schon abgedeckt?
Dann hätte ich nur noch die Hangabtriebskraft, die durch die Gewichtskraft am hang entsteht?
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914
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| Myon Verfasst am: 06. Jul 2018 13:25 Titel: |
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Nur 2 Kräfte bewirken im System des Fahrzeugs ein Drehmoment bezüglich des erwähnten Berührungspunktes zwischen Vorderrad und Fahrbahnebene:
-die Scheinkraft Fs
-die Gewichtskraft
Beide Kräfte greifen im Schwerpunkt des Fahrzeuges an. Die Hangabtriebskraft ist lediglich eine Komponente der Gewichtskraft.
Für die Drehmomente relevant ist neben den Kraftbeträgen die Lage des Schwerpunkts und (im Fall der Gewichtskraft) die Neigung der Ebene.
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Lars19
Anmeldungsdatum: 06.07.2018
Beiträge: 29
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| Lars19 Verfasst am: 06. Jul 2018 14:25 Titel: |
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Ok. Ist der Ansatz von mir richtig?
| Beschreibung: |
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Download |
| Dateiname: |
IMG_5775.JPG |
| Dateigröße: |
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| Heruntergeladen: |
556 mal |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914
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| Myon Verfasst am: 06. Jul 2018 14:46 Titel: |
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Du kannst es so machen, also die Gewichtskraft aufteilen in eine Komponente parallel zur Ebene und eine Komponente senkrecht dazu. Dann wäre aber
(hab mal zur Klarheit Betragsstriche gesetzt, da a negativ ist) und
Zuletzt bearbeitet von Myon am 06. Jul 2018 14:56, insgesamt einmal bearbeitet |
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Lars19
Anmeldungsdatum: 06.07.2018
Beiträge: 29
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| Lars19 Verfasst am: 06. Jul 2018 14:51 Titel: |
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Danke!!!
Noch eine kurze Frage.
Hast du beim Kippmoment jetzt ein h bei m*a vergessen?
Und bei der Standfestigkeit muss ich nur die Gewichtskomponente betrachten?
LG Lars
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Lars19
Anmeldungsdatum: 06.07.2018
Beiträge: 29
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| Lars19 Verfasst am: 06. Jul 2018 14:56 Titel: |
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Sry, noch eine frage.
Müssten l und h nicht senkrecht bzw. waagrecht sein?
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914
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| Myon Verfasst am: 06. Jul 2018 15:03 Titel: |
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Ja, sorry, da fehlte natürlich ein h. Für die Standfestigkeit ist nur die Gewichtskraft und die Neigung relevant. Wobei man vielleicht besser die parallele Gewichtskomponente der Standfestigkeit zuschlägt, also
)
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Lars19
Anmeldungsdatum: 06.07.2018
Beiträge: 29
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| Lars19 Verfasst am: 06. Jul 2018 15:08 Titel: |
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Uh jetzt bringst du mich durcheinander 
Der Kippmoment ist jetzt nur noch von der Trägheit abhängig, oder hast du das nur weggelassen?
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914
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| Myon Verfasst am: 06. Jul 2018 15:17 Titel: |
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Naja. Eigentlich bewirkt die Gewichtskraft insgesamt ein Drehmoment in die eine Richtung (Standfestigkeit, wirkt dem Kippen entgegen solange  ):
und die Trägheitskraft ein Kippmoment
.
Ob man nun den Drehmomentteil der zur Ebenen parallelen Gewichtskomponente  dem Kippmoment zuordnet wie weiter oben oder ihn von der Standfestigkeit abzieht, ist am Ende egal.
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Lars19
Anmeldungsdatum: 06.07.2018
Beiträge: 29
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| Lars19 Verfasst am: 06. Jul 2018 15:21 Titel: |
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Ah, danke für die Aufklärung 
Kannst du die Frage noch beantworten? Dann wäre ich wunschlos glücklich.
| Zitat: | | Müssten l und h nicht senkrecht bzw. waagrecht sein? |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914
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| Myon Verfasst am: 06. Jul 2018 15:34 Titel: |
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h und l sind die Abstände der Wirkungslinien der Kräfte zum Bezugspunkt A. Da spielt es keine Rolle, ob sie waagrecht oder senkrecht orientiert sind.
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Lars19
Anmeldungsdatum: 06.07.2018
Beiträge: 29
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| Lars19 Verfasst am: 06. Jul 2018 15:47 Titel: |
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Hmm ok, ich dachte das hat dann mit einem höherem Hebelarm auch eine größeren Drehmoment...
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