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FrankFord
Gast
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 FrankFord Verfasst am: 27. Okt 2021 15:03 Titel: NewtonMeter von einem Drehteller herausfinden |
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Meine Frage:
Hallo Forum,
ich habe einen Drehteller, welcher (direkt, sprich an der Mittelachse) motorisiert werden soll. Ich würde nun gerne herausfinden welche Kräfte nötig wären. 1 Nm ist ja die Einheit für die Kraft die nötig ist um an einem Hebel von einem Meter 100gr Zug zu generieren.
Meine Frage nun also, wenn ich ein Kantholz auf meinem Drehteller anbringe, welches einfach nur flach auf dem Teller liegt und ich den Zug messe (1 Meter vom Mittelpunkt), dann erhalte ich doch bestimmt nur die Kraft die außen am Ende des Durchmessers/Radius der Platte nötig sind richtig? Kann ich mir davon irgendwie die Kraft berechnen welche auf den Mittelpunkt wirken würde?
Verstehe ich das richtig oder denke ich doch falsch?
Würde mich über Hilfe freuen :)
Meine Ideen:
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Frankx
Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982
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| Frankx Verfasst am: 27. Okt 2021 15:44 Titel: |
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| Zitat: | | 1 Nm ist ja die Einheit für die Kraft die nötig ist um an einem Hebel von einem Meter 100gr Zug zu generieren. |
Nm ist die Einheit eines Drehmomentes.
Das Drehmoment berechnet man als Produkt aus Hebelarm und senkrecht zum Hebelarm wirkender Kraft.
Wenn man nun ein Drehmoment an einer Drehachse von 1Nm erzeugen will, kann man an einen (selbst masselosen) Hebelarm von 1m Länge ein Gewicht von 100g hängen. 100g entsprechen 1N
Damit gilt: 1N x 1m = 1Nm
Man könnte aber auch ein Drehmoment von 1Nm erzeugen, wenn man 200g an einen masselosen Hebel mit Länge 0,5m hängt.
200g entsprechen 2N
Damit gilt: 2N x 0,5m = 1Nm
usw.
Man sieht, Hebelarm und notwendige Kraft verhalten sich umgekehrt proportional. Je größer der eine Wert wird, desto kleiner wird der andere Wert, wenn das Drehmoment konstant bleiben soll.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5041
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| DrStupid Verfasst am: 27. Okt 2021 15:59 Titel: Re: NewtonMeter von einem Drehteller herausfinden |
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| FrankFord hat Folgendes geschrieben: | | ich habe einen Drehteller, welcher (direkt, sprich an der Mittelachse) motorisiert werden soll. Ich würde nun gerne herausfinden welche Kräfte nötig wären. |
Nötig wofür?
| FrankFord hat Folgendes geschrieben: | | Meine Frage nun also, wenn ich ein Kantholz auf meinem Drehteller anbringe, welches einfach nur flach auf dem Teller liegt und ich den Zug messe (1 Meter vom Mittelpunkt) |
Zug in welche Richtung und unter welchen Bedingungen?
| FrankFord hat Folgendes geschrieben: | | dann erhalte ich doch bestimmt nur die Kraft die außen am Ende des Durchmessers/Radius der Platte nötig sind richtig? |
Nötig wofür?
| FrankFord hat Folgendes geschrieben: | | Kann ich mir davon irgendwie die Kraft berechnen welche auf den Mittelpunkt wirken würde? |
Das kommt darauf an, welche Kraft Du meinst. Oben steht die Einheit des Drehmomentes und irgend etwas über Hebel, aber der Rest hört sich eher nach Zentrifugal- bzw. Zentripetalkräften an. Mach doch mal eine Skizze der Anordnung mit den Kräften, um die es Dir geht.
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FrankFord
Gast
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| FrankFord Verfasst am: 27. Okt 2021 16:43 Titel: |
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Solll so ein liegender Drehteller für 360 Grad Produktaufnahmen werden. Dieser soll Motorisiert werden, nun versuche ich irgendwie grob zu berechnen, wieviel Kraft dieser braucht.
Ich kann eben keinen 1 Meter Hebel an die Achse bringen. Sprich dieser Hebel liegt über den gesamten Radius noch auf der Platte auf. Dann Funktioniert ja die Hebelgeschichte nicht mehr, weil die Kraft am Rand der Platte wirkt oder?
Nun frage ich mich ob man das trotzdem so machen kann (evtl 1 oder eben 0,5 Meter vom Plattenrand entfernt) und sich dann rechnerisch an die groben Nm die an der Achse wirken annähern kann.
Danke auf jeden Fall für eure schnellen Antworten! 
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 27. Okt 2021 16:54 Titel: |
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Eventuell geht es dann ja darum, herauszufinden, wieviel Drehmoment der Motor haben muss, um den Teller innerhalb einer bestimmten Zeit um einen bestimmten Winkel zu drehen. Dafür benötigt man ja eine bestimmte Winkelbeschleunigung  . Wenn man die mit dem Massenträgheitsmoment  des voll bestückten Drehtellers multipliziert, ergibt sich das benötigte Drehmoment  des Motors.
Viele Grüße
Steffen
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5041
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| DrStupid Verfasst am: 27. Okt 2021 16:56 Titel: |
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| FrankFord hat Folgendes geschrieben: | | Solll so ein liegender Drehteller für 360 Grad Produktaufnahmen werden. Dieser soll Motorisiert werden, nun versuche ich irgendwie grob zu berechnen, wieviel Kraft dieser braucht. |
Ich weiß immer noch nicht wofür. Um den Teller zu drehen? Um das Drehmoment durch ein darauf lastendes Gewicht oder durch eine Unwucht auszugleichen? Oder für etwas anderes?
| FrankFord hat Folgendes geschrieben: | | Ich kann eben keinen 1 Meter Hebel an die Achse bringen. Sprich dieser Hebel liegt über den gesamten Radius noch auf der Platte auf. Dann Funktioniert ja die Hebelgeschichte nicht mehr, weil die Kraft am Rand der Platte wirkt oder? |
Was soll der Hebel denn tun? Den Teller drehen? Verhindern, dass er kippt? Oder etwas anderes? Und was hat er mit dem Motor zu tun? Ist er damit verbunden und wenn ja wie (wenn nicht über die Achse)?
Ich habe keine klare Vorstellung von dem was Du vor hast. Mach eine Skizze.
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roycy
Anmeldungsdatum: 05.05.2021
Beiträge: 961
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| roycy Verfasst am: 27. Okt 2021 17:41 Titel: Re: NewtonMeter von einem Drehteller herausfinden |
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| FrankFord hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Hallo Forum,
ich habe einen Drehteller, welcher (direkt, sprich an der Mittelachse) motorisiert werden soll. Ich würde nun gerne herausfinden welche Kräfte nötig wären. 1 Nm ist ja die Einheit für die Kraft die nötig ist um an einem Hebel von einem Meter 100gr Zug zu generieren.
Würde mich über Hilfe freuen
Meine Ideen:
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Das ist alles sehr schwammig.
Mache einmal eine Skizze von dem bestehenden Drehteller u. nenne Hauptmaße u. Gewichte.
Was genau soll gemacht werden?
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FrankFord
Gast
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roycy
Anmeldungsdatum: 05.05.2021
Beiträge: 961
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| roycy Verfasst am: 27. Okt 2021 21:26 Titel: |
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| FrankFord hat Folgendes geschrieben: | Also ich verstehe nicht so ganz wo das Verständnisproblem liegt. Ein Drehteller ... Naja der dreht sich eben Hier trotzdem eine Skizze.
LINK:
i.ibb.co/fkKKwDw/IMG-1057.jpg |
Den link kann ich nicht öffnen.
Meinst du nicht dass es ein Unterschied macht ob du einen Drehteller mit 20 cm Durchmesser hast oder mit 2 m u. vor allen Dingen, was sich auf dem Drehteller befindet?
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FrankFord
Gast
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| FrankFord Verfasst am: 27. Okt 2021 21:39 Titel: |
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| roycy hat Folgendes geschrieben: |
Meinst du nicht dass es ein Unterschied macht ob du einen Drehteller mit 20 cm Durchmesser hast oder mit 2 m u. vor allen Dingen, was sich auf dem Drehteller befindet? |
Ja klar macht das einen Unterschied  Für meine Grundfrage ist aber erstmal egal.
Also wie gefragt: Um die Nm zu bekommen welche ein Motor aufbringen muss um das Ding zu drehen, bräuchte ich einen 1m langen Hebel, welcher an der Achse befestigt ist. Dann mit einer Zugwaage am Ende ziehen - 100gr. = 1 Nm. Das kann ich rein technisch NICHT machen.
Der Hebel liegt bei mir fest auf dem Teller... Macht das vllt doch keinen Unterschied? Vielleicht liegt da das Problem
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5041
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| DrStupid Verfasst am: 27. Okt 2021 23:32 Titel: |
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| FrankFord hat Folgendes geschrieben: | | Also wie gefragt: Um die Nm zu bekommen welche ein Motor aufbringen muss um das Ding zu drehen, bräuchte ich einen 1m langen Hebel, welcher an der Achse befestigt ist. Dann mit einer Zugwaage am Ende ziehen - 100gr. = 1 Nm. Das kann ich rein technisch NICHT machen. |
Wenn ich Dich richtig verstehe, dann fragst Du nicht nach dem Drehmoment, sondern Du willst wissen, wie Du es mit der Zugwaage selbst bestimmen kannst. Ist das korrekt?
| FrankFord hat Folgendes geschrieben: | | Der Hebel liegt bei mir fest auf dem Teller... Macht das vllt doch keinen Unterschied? Vielleicht liegt da das Problem |
In der Skizze ist kein Hebel zu sehen. Dehalb rate ich mal: Du hast die Idee, einen Hebel an der Scheibe zu befestigen und dann am Ende zu ziehen um die Kraft zu messen, die nötig ist, damit sich die Scheibe so dreht, wie Du es haben willst. Ist das korrekt?
Für den Fall, dass ich richtig liege habe ich einen Vorschlag:
Du verzichtest auf den Hebel und ziehst mit der Zugwaage tangential am am Rand der Scheibe. Dann multiplizierst Du die gemessene Kraft mit dem Radius der Scheibe und fertig ist das Drehmoment.
und einen Hinweis:
Das Drehmoment ist nicht proportional zur Winkelgeschwindigkeit (bzw. Drehzahl) sondern zur Winkelbeschleunigung (bzw. Änderung der Drehzahl). Die Scheibe wird sich bei einem bestimmten Drehmoment also nicht mit einer bestimmten Geschwindigkeit drehen, sondern immer schneller werden, bis der Luftwiderstand sie hinreichend bremst oder alles auseinander fliegt.
Wenn es Dir nur um das Drehmoment geht, dass notwendig ist, um die Scheibe überhaupt in Bewegung zu setzen und die maximale Drehzahl anderweitig geregelt wird, dann ist das OK. Wenn Du die Drehzahl über das Drehmoment festlegen willst, dann solltest Du Dir besser etwas anderes ausdenken.
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FrankFord
Gast
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| FrankFord Verfasst am: 28. Okt 2021 00:10 Titel: |
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Ok Danke!
Die simple Antwort die ich gebraucht habe ist einfach die, dass es für meinen Versuch anscheinend keine Rolle spielt dass der Hebel fest mit der zu drehenden Platte verankert ist, die runde Platte ist ja im gewissen Sinn auch bereits der Hebel. Ich war nicht sicher, ob sich die Kraft dann evtl an die äußere Scheibenkannte verlagert oÄ...
Jetzt machts auch Sinn warum ich so viele irritierte Antworten bekommen habe
Resultat:
Der Motor für meine Platte 70cm Durchmesser mit zusätzlich aufgestelltem Gewicht von ca 25kg, braucht bei (gewollten) langsamen Beschleunigungen eine Stärke von bis zu 0,5Nm. Bzw entsteht ein bis zu 50gr schwerer Zug beim 1 Meter Hebel. Da da sowieso noch eine Übersetzung mit Riemen zwischen Achse und Motor kommen brauche ich eigtl nur einen Bruchteil, werde aber einfach für Reserven einen Motor mit mind 50Ncm nehmen.
Grüße, Frank
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roycy
Anmeldungsdatum: 05.05.2021
Beiträge: 961
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| roycy Verfasst am: 28. Okt 2021 10:53 Titel: |
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| FrankFord hat Folgendes geschrieben: | Ok Danke!
Die simple Antwort die ich gebraucht habe ist einfach die, dass es für meinen Versuch anscheinend keine Rolle spielt dass der Hebel fest mit der zu drehenden Platte verankert ist, die runde Platte ist ja im gewissen Sinn auch bereits der Hebel. Ich war nicht sicher, ob sich die Kraft dann evtl an die äußere Scheibenkannte verlagert oÄ...
Jetzt machts auch Sinn warum ich so viele irritierte Antworten bekommen habe
Resultat:
Der Motor für meine Platte 70cm Durchmesser mit zusätzlich aufgestelltem Gewicht von ca 25kg, braucht bei (gewollten) langsamen Beschleunigungen eine Stärke von bis zu 0,5Nm. Bzw entsteht ein bis zu 50gr schwerer Zug beim 1 Meter Hebel. Da da sowieso noch eine Übersetzung mit Riemen zwischen Achse und Motor kommen brauche ich eigtl nur einen Bruchteil, werde aber einfach für Reserven einen Motor mit mind 50Ncm nehmen.
Grüße, Frank |
Viel Lärm um "Nichts".
Wenn du bisher den Drehteller (leicht) von Hand drehen kannst (ist alles unklar geschildert) nimmst du eine Handkraft von max. ca. 50N an. Mit dem Scheibenradius ergibt sich dann ein Drehmoment von ca. 17,5 Nm.
Da du aber angeblich nur 0,5Nm brauchst, ist die ganze Angelegenheit für mich im "Bastelbereich" anzuordnen.
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 28. Okt 2021 11:27 Titel: |
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| FrankFord hat Folgendes geschrieben: | | Der Motor für meine Platte 70cm Durchmesser mit zusätzlich aufgestelltem Gewicht von ca 25kg, braucht bei (gewollten) langsamen Beschleunigungen eine Stärke von bis zu 0,5Nm. |
Das ist dann in der Tat recht langsam. Es ergibt sich mit Deinen Daten eine maximale Beschleunigung von etwa 20°/s². Damit brauchst Du bei dreieckigem Geschwindigkeitsverlauf sechs Sekunden für eine halbe Umdrehung des Tellers. Aber wenn das so in Ordnung ist, passt es ja.
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roycy
Anmeldungsdatum: 05.05.2021
Beiträge: 961
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| roycy Verfasst am: 28. Okt 2021 13:04 Titel: |
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| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | | FrankFord hat Folgendes geschrieben: | | Der Motor für meine Platte 70cm Durchmesser mit zusätzlich aufgestelltem Gewicht von ca 25kg, braucht bei (gewollten) langsamen Beschleunigungen eine Stärke von bis zu 0,5Nm. |
Das ist dann in der Tat recht langsam. Es ergibt sich mit Deinen Daten eine maximale Beschleunigung von etwa 20°/s². Damit brauchst Du bei dreieckigem Geschwindigkeitsverlauf sechs Sekunden für eine halbe Umdrehung des Tellers. Aber wenn das so in Ordnung ist, passt es ja. |
Kann man die Winkelbschleunigung ohne Kenntnis des Gesamt- Massenträgheitsmomente denn überhaupt ausrechnen?
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 28. Okt 2021 13:08 Titel: |
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Nein, natürlich nicht, wie oben schon geschrieben. Ich habe hier das Massenträgheitsmoment einer homogenen Kreisscheibe mit  angesetzt.
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roycy
Anmeldungsdatum: 05.05.2021
Beiträge: 961
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| roycy Verfasst am: 28. Okt 2021 13:16 Titel: |
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| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | | Nein, natürlich nicht, wie oben schon geschrieben. Ich habe hier das Massenträgheitsmoment einer homogenen Kreisscheibe mit angesetzt. |
Mag sein, aber ohne Berücksichtigung der aufstehenden Masse von 25 Kg
(vor allen Dingen wenn diese am Rande der Scheibe steht- in der Mitte kann sie wegen der Welle gem. Skizze nicht stehen) ist deine Berechnung unergiebig.
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