Benoetigtes Drehmoment

Surma_ · Gast

Hallo,

ich beschaeftige mich z.Z mit Modellhelikoptern u.ae. und
komme auf Grund mir in dem Bereich fehlender Physikkenntnisse bei der Wahl des Elektromotors nicht weiter.

Ich stell einfach mal meine Situation vor:
Ich habe Rotorblaetter - Masse, Gewicht, "mittlere" Dichte liegt vor bzw. laesst sich ermitteln.
Diese sollen eine Umdrehungszahl von ca. 2700 U/min erreichen. Die Zeit, die zur Beschleunigung vergehen soll, schaetze ich jetzt mal auf ca. 1 sek.
Was fuer ein Drehmoment muss mein Motor in der Lage sein aufzubringen?
Da es sich hier nur um grobe Orientierungsdaten handelt, kann Luftwiderstand, Reibung etc wohl erstmal vernachlaessigt werden.

Ich moechte jetzt gar keine fertige Rechnung von euch, sondern eigentlich eher die Stichwoerter, mit denen ich solle Rechnungen erledigen kann.

Mein Problem liegt da, dass ich z.B nicht weiss, wo das Drehmoment (~ Beschleunigung?) am Rotorblatt greift und wie sich die Traegheitskraft bei einer Kreisbeschleuning verhaelt.

Vllt. koennt ihr mir einfach ein paar Stichworten an den Kopf werfen smile

MfG Surma

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Wirklich nur als Stichwort:

Drehmoment = Trägheitsmoment x Winkelbeschleunigung

Hier sind aber keinerlei aerodynamische (Reibungs-)Effekte berücksichtigt, sodass dies eher das minimal erforderliche Drehmoment für die Beschleunigung angibt.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Für eine ganz grobe Abschätzung würde ich da spontan etwas wie das folgende vorschlagen:

Drehmoment mal Winkelgeschwindigkeit ist die Leistung, die erbracht werden muss

Diese Leistung entspricht der Kraft, die die Rotorblätter auf die Luft ausüben, mal der Geschwindigkeit, mit der die Luft am Rotor nach unten fließt
(wenn man mal gaaanz plump als Modellannahme macht, dass der Auftrieb des Hubschraubers durch Nach- Unten-Drücken der Luft zustande käme. In Wirklichkeit ist es glaube ich vor allem die unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeit über und unter den gewölbten Rotorblättern, a la Flugzeug-Tragflächenprinzip)

Und das v könntest du grob abschätzen, indem du mit der Dichte der Luft überlegst, welche Luftmasse pro Sekunde nach unten weggestoßen werden müsste, um nach dem Rückstoßprinzip die Masse des Hubschraubers mindestens mit einer Kraft nach oben zu drücken, die der Erdbeschleunigung entspricht.

------------

Eine genauere Rechnung ginge dann natürlich wohl über Rotorform und Strömungsgeschwindigkeiten über und unter den Rotorblättern, um darüber auf genauere Weise einen Ausdruck für die Kraft F zu ermitteln.

Surma_ · Gast

Das hilft mir doch alles schon mal ein gutes Stueck weiter, danke!

Ich hab mich jetzt ein wenig mich mit den vorgeschlagenen Themen auseinandergesetzt und habe die naechste Frage:
@schnudl:
Wie kriege ich denn das Traegheitsmoment der Rotorblaetter? Ich denke, ich kann sie guten Gewissens als Quader vereinfacht betrachten - aber selbst dann komme _ich_ nicht weiter, weil ich mich mit Tensoren ueberhaupt nicht auskenne.

@dermarkus: Der Weg ist natuerlich schoen einfach, danke - mal schauen, wie weit ich damit komme.

Surma_ · Gast

//edit:
@schnudl: Lass ma' - dafuer haette ich auch *erst* die Forumsuche nutzen koennen, dazu gibts genug Ressourcen smile

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien