Drehmoment, Winddruck

neo555 · Anmeldungsdatum: 03.04.2007 Beiträge: 1

Hallo,

ich habe folgenden Aufbau und will die Kräfte berechnen

Siehe Skizze

Eine Masse ist an einem Stab befestigt und hängt nach unten. Diese Masse
will ich über einen Motor und Seilzug (keine losen Rollen) um 90° im Kreisbogen nach oben bewegen.
Auf diese Masse wirkt noch ein Winddruck von 300 N entgegen der
Viertel-Kreisdrehungsrichtung. Die Masse kann als 25 kg angenommen werden.
Der Stab, an der die Masse befestigt ist, ist ca 1,75m lang.
Der Motor befindet sich in etwa auf gleicher Höhe wie der Drehpunkt des Stabgelenkes und ist 1,5 m vom Gelenk entfernt befestigt.
Der Winddruck nimmt also ab, wenn die
Masse sich nach oben bewegt, weil die Angriffsfläche abnimmt.

Ändert sich das Drehmoment stark oder kompensiert die Gewichtskraft die Winddruckabnahme?

Welches Drehmoment muss der Motor haben, dass er das schafft?
Biegung von Stab kann vernachlässigt werden.

Wie könnte ich das System besser machen? Alternative zu Seilzug!

Bei Unklarheiten bitte Fragen!!!

Schon mal danke,

Gruß

neo555

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ob und wie sich die Angriffsfläche der Masse für den Wind beim Hochdrehen ändert, scheint mir von der Form der Masse abzuhängen. Weißt du da schon etwas darüber?

Meinst du mit dem Drehmoment des Motors vielleicht etwa folgendes: Der Motor dreht sich, mit dem Motor dreht sich eine Rolle, auf der das Zugseil aufgewickelt ist, (welchen Radius hat diese Rolle), und dadurch zieht der Motor an dem Seil ? Und das Drehmoment des Motors wäre dan das Drehmoment, das der Motor auf diese Rolle ausübt?

Weißt du schon, wie man die Kräfte und Drehmomente (also auch die Drehmomente bezüglich des Aufhängepunktes der Stange), die hier auftreten, ausrechnen kann, und kannst du vielleicht sogar einen Ausdruck für die geleistete Arbeit hinschreiben?

Oder magst du lieber erstmal überlegen, bei welchem Winkel zwischen Zugseil und Stab die Zugkraft im Seil das größte Drehmoment ausübt? Auf welche Ideen kommst du damit für eine günstig erscheinende Position für den Motor, oder vielleicht sogar für die Wahl eines anderen Kraftüberträgers als einem Seil? Wie beeinflusst der Wind diese Überlegungen?