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wladimir1990
Anmeldungsdatum: 12.07.2018
Beiträge: 7
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 wladimir1990 Verfasst am: 13. Jul 2018 17:55 Titel: Schräglauf eines Fahrzeugs bestimmen |
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Hallo liebe community,
ich habe ein Problem bei der Berechnung der folgenden Aufgabe. Könnte Ihr mir vlt. einen kleinen Anstoß geben?
Ein Fahrzeug mit einem Gesamtgewicht von 1359 kg durchfährt einen Viertelkreis mit
einem Radius von 30 m in 3.5 Sekunden. Die Vorderachse sei mit 60% des
Fahrzeuggewichts belastet. Alle Räder einer Achse werden als gleich belastet
angenommen. Der Radstand beträgt 3200 mm, die Fahrzeugbreite 1920 mm.
a) Mit welcher Geschwindigkeit durchfährt das Fahrzeug das Kreissegment?
b) Welche Querkräfte wirken auf die Vorderachse?
Ich danke euch bereits im Voraus.
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 13. Jul 2018 19:08 Titel: |
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zu a)
Welchen Umfang(Länge) hat ein Viertelkreis mit dem angegebenen Radius?
Wie lautet die Formel für die Geschwindigkeit?
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wladimir1990
Anmeldungsdatum: 12.07.2018
Beiträge: 7
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| wladimir1990 Verfasst am: 14. Jul 2018 16:02 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | zu a)
Welchen Umfang(Länge) hat ein Viertelkreis mit dem angegebenen Radius?
Wie lautet die Formel für die Geschwindigkeit? |
Danke a) habe ich bestimmt, kommt bei mir 13,46 m/s raus.
Nun zur b) bei Kurvenfahrten wirken ja Seitenkräfte auf die einzelnen Räder und Fliehkräfte mit Fz=(m*v^2)/r.
Die Fliehkraft wäre dann (1359kg*9,81 m/s^2*(13,46 m/s)^2)/30m = 80.511,39 N (mega viel  ).
Komme dann nicht weiter.
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 14. Jul 2018 16:20 Titel: |
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| wladimir1990 hat Folgendes geschrieben: | | Mathefix hat Folgendes geschrieben: | zu a)
Welchen Umfang(Länge) hat ein Viertelkreis mit dem angegebenen Radius?
Wie lautet die Formel für die Geschwindigkeit? |
Danke a) habe ich bestimmt, kommt bei mir 13,46 m/s raus.
Nun zur b) bei Kurvenfahrten wirken ja Seitenkräfte auf die einzelnen Räder und Fliehkräfte mit Fz=(m*v^2)/r.
Die Fliehkraft wäre dann (1359kg*9,81 m/s^2*(13,46 m/s)^2)/30m = 80.511,39 N (mega viel ).
Komme dann nicht weiter. |
zu b) Die Erdbeschleunigung g = 9,81 m/s^2 hat in der Berechnung Zentripetalkraft nichts zu suchen. Die Formel ist richtig.
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wladimir1990
Anmeldungsdatum: 12.07.2018
Beiträge: 7
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| wladimir1990 Verfasst am: 14. Jul 2018 16:33 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | wladimir1990 hat Folgendes geschrieben: | | Mathefix hat Folgendes geschrieben: | zu a)
Welchen Umfang(Länge) hat ein Viertelkreis mit dem angegebenen Radius?
Wie lautet die Formel für die Geschwindigkeit? |
Danke a) habe ich bestimmt, kommt bei mir 13,46 m/s raus.
Nun zur b) bei Kurvenfahrten wirken ja Seitenkräfte auf die einzelnen Räder und Fliehkräfte mit Fz=(m*v^2)/r.
Die Fliehkraft wäre dann (1359kg*9,81 m/s^2*(13,46 m/s)^2)/30m = 80.511,39 N (mega viel ).
Komme dann nicht weiter. |
zu b) Die Erdbeschleunigung g = 9,81 m/s^2 hat in der Formel für die Zentripetalkraft nichts zu suchen. |
Danke ok, demnach Fz=8.207,07 N
Nun habe ich die Seitenkräfte an jedem Rad die, wenn ich das richtig verstanden habe der Fliehkraft entgegen wirken und die Räder dazu bringen, den eingeschlagenen Kurvenwinkel zu fahren, den die Räder möchten sich theoretisch in Geradesausfahrt bewegen.
Ich kann jetzt versuchen über die Summe der Momente eine Seitenkraft zu bestimmen, z.b. im vorderachsbereich oder hinterachsbereich. Das würde aber nur gehen, wenn die kräfte im rechten und linken Rad gleich sind. Was ja eigentlich nicht sein kann!?
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wladimir1990
Anmeldungsdatum: 12.07.2018
Beiträge: 7
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| wladimir1990 Verfasst am: 14. Jul 2018 19:33 Titel: |
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Ah, Moment.
Fz=Summe aller Fs (Seitenkräfte)
Fsv = Fz x 0,6
Fsv = 4.924,24 N
Dann wäre:
c) Welcher Schräglaufwinkel wird sich an den Vorderrädern einstellen?
Fsv/2= 2.462,12 N (Da an einem Rad, kurveninnere)
Weißt du wie man das Diagramm richtig abliest?
EDIT: Moment ich brauch ja noch die Radlast, oder?
Fn=m x g x 0,6 x 0,5 = 4 kN
Schnittpunkt der beiden Werte wäre 3° oder?
| Beschreibung: |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3263
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| VeryApe Verfasst am: 16. Jul 2018 08:55 Titel: |
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Nur mal so eine Frage am Rande. Bist du sicher das du das so einfach berechnen darfsd?
Betrachte mal kurz , das auto hätte nur ein Vorderrad und ein Hinterrad und ohne Schräglauf blau gezeichnet.
Dann führen die Normalen auf die Tangenten der Reifen genau auf den Drehpunkt im Schnittpunkt.
S sei der Schwerpunkt. und der Kreis da ist die Kreisbahn des Schwerpunktes.
Die erforderliche Zentripetalkraft in der Mitte ergibt sich aus der vektoriellen Addition der beiden seitenführungskräfte.
mit Schräglauf ist schwarz eingezeichnet, da wirken die Seitenkräfte nochmal unter einem ganz anderen Winkel.
Mich irritiert warum die dir den Radstand angegeben haben und die Spurbreite, wenn du das so einfach berechnest.
| Beschreibung: |
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wladimir1990
Anmeldungsdatum: 12.07.2018
Beiträge: 7
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| wladimir1990 Verfasst am: 16. Jul 2018 09:20 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: |
Mich irritiert warum die dir den Radstand angegeben haben und die Spurbreite, wenn du das so einfach berechnest. |
Hallo VeryApe, Danke für deine Hilfe.
c) Welcher Schräglaufwinkel wird sich an den Vorderrädern einstellen?
d) Wie stark muss das kurveninnere Rad eingeschlagen sein, um den gewünschten Radius zu fahren?
Den Radstand und die Spurbreite habe ich für die Aufgabe d) gegeben.
Den Schräglauf konnte ich durch die Normal und Tangentialkraft aus dem Diagramm ablesen. Den Lenkwinkel ohne Schräglauf kann ich bestimmen aus:
arctan(Radstand/r-1/2xFahrzeugbreite)
Wikipedia:
Unter der Voraussetzung kleiner Winkel ist der eingeschlossene Winkel auch das Verhältnis von Radstand l und Polabstand R. Für den Fall eines nur an der Vorderachse gelenkten Fahrzeugs ist der Vorderachseinschlag gleich dem Lenkwinkel, so dass sich der Zusammenhang...
ergibt. Der Lenkwinkel setzt sich aus dem Ackermannwinkel l/R und der Schräglaufwinkeldifferenz zwischen Vorderachse und Hinterachse zusammen.
(Quele: Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Einspurmodell, 16.07.2018)
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3263
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| VeryApe Verfasst am: 16. Jul 2018 10:56 Titel: |
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| wikipedia hat Folgendes geschrieben: | Unter der Voraussetzung kleiner Winkel ist der eingeschlossene Winkel auch das Verhältnis von Radstand l und Polabstand R. Für den Fall eines nur an der Vorderachse gelenkten Fahrzeugs ist der Vorderachseinschlag gleich dem Lenkwinkel, so dass sich der Zusammenhang...
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Habe mir das durchgelesen
der winkel zwischen den Polstrahlen ist
 ist der einschlag vorne
Für den Fall eines nur an der Vorderachse gelenkten Fahrzeugs ist der Vorderachseinschlag gleich dem Lenkwinkel, so dass sich der Zusammenhang...
dann müsste doch gültig sein.
Ich dachte eher an eine Berechnung so wie dieses Bild ohne Schräglauf.
https://www.volksbot.de/img/robots/Achsschenkellenkung.jpg
aber wird schon passen, das wird wahrscheinlich nicht viel differieren.
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