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| Aufgabe 1 | Die fertigen PKW einer Automobilfabrik werden zum Versand an nachgeordnete Logistikzentren auf Abtransportwaggons verladen. Sobald ein doppelstöckiger Waggon beladen ist, wird er von einem Schubwagen an den Zug zum Ankuppeln geschoben. Anschließend wird der beladene Zug um eine Waggonlänge verschoben. Als Antrieb für den Schubwagen sind 2 Getriebemotoren vorgesehen.
Masse Schubwagen m(S) = 25t
Masse beladener Waggon m(W) = 40t
max. Anzahl Waggons n = 22
Rollwiderstand R = 45 N/t
Verfahrgeschwindigkeit v = 0,5 m/s
Positioniergeschwindigkeit v(P) = 0,025 m/s
Beschleunigung a = 0,167 m/s
Verzögerung a(Ver) = 0,07 m/s
Daten eines Motors:
Massenträgheitsmoment J(M) = [mm] 0,2kgm^2
[/mm]
Bemessungsdrehzahl n(N) = 3000 1/min
Getriebewirkungsgrad eta(G) = 0,94
Welche Kraft F(L) ist erforderlich, um alle beladenen Waggons mit stationärer Geschwindigkeit v(K) zu bewegen? Welche Leistung P(L) und welches Drehmoment T(L) muss EIN Motor dafür aufbringen? |
| Aufgabe 2 | | Berechnen Sie das für EINEN Motor entfallende Ersatzträgheitsmoment J(ES+W) des Schubwagens und aller beladenen Waggons, wobei die Verfahrgeschwindigkeit v der Bemessungsdrehzahl n(N) des Motors entspricht. |
| Aufgabe 3 | | Ermitteln Sie die Anlaufzeit t(A) sowie das Beschleunigungsmoment T(B) und das Hochlaufmoment T(H) für EINEN Motor, wenn der Schubwagen alle beladenen Waggons auf die Verfahrgeschwindigkeit v beschleunigen soll. |
| Aufgabe 4 | | Ermitteln Sie die Positionierdrehzahl n(P) sowie die Zeit t(Ver), die erforderlich ist, um die Waggons von der Verfahrgeschwindigkeit v auf die Positioniergeschwindigkeit v(P) zu verzögern. Welches Verzögerungsmoment T(ver) muss EIN Motor hierbei aufbringen`? |
Hallo zusammen,
ich habe zugegebener Maßen (noch  ) nicht viel Ahnung von Antriebssystemen und Aktorik, daher versuche ich es mal hier. Meine Ansätze sind sicherlich wenig, aber vielleicht komm ich hier ja weiter.
Zu 1) Es geht um ALLE beladenen Waggons. Also n=22.
Einer wiegt 40t, daher ist die Gesamtmasse m(Wges) = 22*40t = 880t.
Nun weiß ich nicht, wie ich F(L) berechne. F=m*a wohl nicht? Beschleunigung a wäre 0, also F(L) auch...
P(L): Ich habe eine Formel, die hieße P(L) = P(LN) * n(L)/n(LN), die hilft mir aber nicht weiter.. Ansonsten auch P=W/t nicht brauchbar...
T(L) = T(LN) * n(L)/n(LN)?? Aber auch hier glaube ich nicht, dass das die richtige Formel ist bzw wüsste nicht, wie ich mit dieser umzugehen habe.
2) Hier steh ich auf dem Schlauch, weil ich sehr verschiedene Trägheitsmomente-Formeln zur Auswahl habe (Vollzylinder, Kugel etc), die ich aber alle hierfür nicht anwenden kann. Hier weiß ich gar nicht, wie ich herangehen soll, da ich ja keinen symmetrischen Körper habe und ich noch nicht verstanden habe, wie ich das auf anderen Situationen anwenden kann.
3) Für die Anlaufzeit habe ich 2 Formeln, einmal für Rotation ( t(A) = J(ges) * omega(M)/T(B) ) oder Translation (t(A) = m(ges) * v(M)/F(B)). Ich würde auf Translation gehen? m(ges) wären dann die 880t? v(M)? F(B)?
4) Ich verstehe schon nicht, was eine "Positionierdrehzahl" ist. Von daher komm ich auch mit dem Rest der Aufgabe nicht wirklich weiter.
Ich bedanke mich schon mal im Voraus für sämtliche Hilfe!
kartoffel123
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 14:29 Mi 20.03.2013 | | Autor: | m_thur |
Ich biete hier nur eine Teillösung an, der Rest müsste dir dann aber selber klar werden... Ist nicht so schwierig:
Nötige Kraft F(L) bei vorgegebener fester Geschwindigkeit:
Es müssen nur die "Verlustkräfte" nachgeführt werden. Hier nur der Reibungsverlust von 45 N/t. Gesammtgewicht = 22*40t + 25t Schubwagen = 905t.
Daraus folgt F(L)= 905t * 45 N/t = 40.725 N
Damit ergibt sich die die Notwendige Leistung für eine bestimmte Geschwindigkeit zu Pa = 40.725N * v(K) und aufgrund des Getriebewirkunsgrades zu Pe = 40.725N * v(K) / 0,94 und des einzelnen Motors P(L) = 40.725N * v(K) / (0,94*2)
Für die Lösung des Ersatträgheitsmomentes ist der Hinweis v=0,5m/s entspricht 3000 1/min = 50 1/s wichtig
Die Anlaufzeit t(A) ist die Zeit die zum Beschleunigen gebraucht wird => t(A) = 0,5 m/s / 0,167 m/s²
Die Momente wieder selbst bestimmen
Die Positionierdrehzahl ist n(P) = (n(N)/ v) * v(P), da Drehzahl und Geschwindigkeit über das Verhältnis 3000 1/min entspricht 0,5 m/s gegeben ist.
Die Verzögerungszeit t(Ver) = (v -v(P))/a(Ver) = (0,5-0,025)/0,07 s
Verzögerungsmoment ergibt sich dann wieder.
LG
Markus
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