Endgeschwindigkeit unter Einfluss von Rollreibung und Strömu

ChristianLoebbermann · Anmeldungsdatum: 17.12.2013 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hi,

für ein Konstruktionsprojekt soll evaluiert werden, inwiefern die theoretische Geschwindigkeit eines Go-Karts durch verschiedene Reibungskräfte (Rollreibung und Strömungsreibung) beeinflusst wird. Die Rahmendaten sind wie folgt:

Drehmoment liegt konstant an: M_motor = 40Nm
Maximale Drehzahl des Motors: n_max = 10000 min^-1
Übersetzung im ersten Gang: i_1 = 4
Übersetzung im zweiten Gang: i_2 = 1
Differentialübersetzung: i_diff = 2
Antriebsradradius: r_rad = 0.15m
Wirkungsgrad: eta=0.9 pro Stufe
A_Stirnfläche=1m^3
C_W=0.8
C_R=0.01

Wie kann ich nun die "tatsächliche Geschwindigkeit" abschätzen?

Meine Ideen:
Zuerst habe ich die theoretischen Geschwindigkeiten wie folgt ausgerechnet:

1. Gang: v_1max=2*pi*n_max*r_rad/(i_1*i_diff*eta^2)=24.24m/s
2. Gang: Analoges Vorgehen, v_2max = 96.96m/s

Soo, jetzt komm ich zu meinen Problemen: Zuerst habe ich mir überlegt, dass sowohl die Störmungsreibung als auch die Rollreibung der Geschwindigkeit gegenüberstehen. Also könnte ich dort ein Kräftegleichgewicht aufstellen:
M_Rad [Das Moment am Antriebsrad]/r_rad - F_Strömung(hier setze ich die theoretische Höchstgeschwindigkeit ein) - 4*F_Rollen = M_real.

Nun vergleiche ich die Verhältnisse : M_real/M_Rad = v_real/v_theorie

Aber ist das zulässig? Ich glaube nicht, da die Luftströmung ja nicht linear sondern quadratisch eingeht. Folglich würde bei "etwas weniger" Geschwindigkeit wesentlich weniger Reibung eingehen, sodass die echte, reale Endgeschwindigkeit höher wäre (sorry, etwas verworren geschrieben) als mein Verhältnis.

Ein anderer Ansatz wäre die Lagrange-Gleichung aus der Kontinuumsmechanik. Damit könnte ich die Rollreibung und die Strömungsreibung mit ausrechnen und die neue Energie ermitteln. Das erscheint mir allerdings sehr komplex und ich höre Kontinuumsmechanik gerade erst, fühle mich da also gar nicht sicher.

Vielen Dank und eine Menge Dankbarkeit bereits jetzt für eure Hilfe.

ChristianLoebermann · Gast

Hab inzwischen schon des Rätsels Lösung gefunden. Der Thread kann zu.

Entschuldigt bitte den Aufwand. unglücklich

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7460

Threads werden hier nicht geschlossen. Statt dessen könntest Du ja Deine Lösung hier preisgeben, damit andere auch etwas davon haben.

Ansonsten herzlich willkommen im Physikerboard!

Viele Grüße
Steffen