Welcher Motor für Getriebe?

Hallo, :)
ich heiße Ralf und bin Neu hier im Forum. Ich hoffe das Thema ist hier richtig.Seit mehreren Jahren betreibe ich Funktionsmodellbau. Da ich zur Zeit einen Panzer in 1:16 baue habe ich ein paar fragen zum Motor/Getriebe. Wäre Super wenn mir jemand helfen könnte da ich nicht genau weiß ob der Motor zum Getriebe passt. Das Getriebe wurde von mir schon einmal gebaut und hat eine Untersetzung von 106:1. Ich werde den Motor mit 10 Zellen betreiben also 12 Volt. Der Brushless Motor läuft mit einer Geschwindigkeit von 20000 UPM. Rechnerisch erhalte ich am Antriebsrad eine Geschwindigkeit von 188,7 UPM. Ich habe mich bei der Geschwindigkeit jetzt mal an Vergleichswerte von anderen Getrieben gehalten, außer das meine Untersetzung höher ist und ich einen schnelleren Motor genommen habe. Das sollte soweit mit der Geschwindigkeit schon mal funktionieren. Meine Frage ist jetzt wie stark sollte der Motor sein?. Den Motor den ich ausgesucht habe hat eine Maximal Leistung von 310 Watt. Um überhaupt zu wissen wie viel Newtonmeter das sind, konnte ich auf einer anderen Internet Seite die Werte des Motors eintragen und bin da auf 0,14 Newtonmeter gekommen. Berechnung im Netz 0,3KW * 9550 / 20000 = 0,14 NM . Also hat der Motor ohne Getriebe 0,14 NM Drehmoment richtig?. Nur wie viel Drehmoment kommt jetzt mit dem Getriebe noch zu Stande?. Ich habe im Internet mich etwas schlau gemacht das man den Radius der zähne noch mit berechnen muss, aber leider weiß ich nicht genau wie da die Rechnung ist. Ach ja ganz wichtig es sind 2 Getriebe eine für Linke Seite, und eine Für Rechte Seite. Bitte wenn möglich erst mal nicht mit so vielen Formelzeichen Arbeiten, habe das Thema nicht gelernt. Wäre Super wenn mir jemand helfen kann. Hier noch mal alle Daten:


Panzer Gewicht ca. 10 Kg

Durchmesser des Antriebsrades 55mm
Durchmesser der Antriebswelle 8mm

Brushless Motor
Leistung 310 Watt
2000 KV ( mit 10 Zellen 20000 UPM)

2* Getriebe Untersetzung: 106:1

Stufe I 32:12 = 2,7 10 Stück 32 Zähne/Außendurchmesser: 9,8mm

Stufe II 32:12 = 2,7 8 Stück 12 Zähne /Außendurchmesser: 23,8mm

Stufe III 32:12 = 2,7 2Stück 24 Zähne/ Außendurchmesser 18,2mm

Stufe IV 32:12 = 2,7

Stufe V 24:12 = 2,0

Gruß Ralf
 
Ich kann dir da die Aufgaben aus dem Link "Drehmoment 1-10" empfehlen, darunter stehen auch die Lösungen.
Die sind ähnlich deiner Aufgabenstellung
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Hi Ralf,
das ist sehr einfach errechnet:
n= 188,7 U/min / 60 = 3,15 U/s
omega = 2 * pi * n = 20 rad^-1
M = P / omega = 15 Nm
Den Wert muss man noch um den Getriebewirkungsgrad reduzieren
(der wird WEIT schlechter sein als 0,99; mit 0,7 wollen wir zufrieden sein)
und dann sind´s immer noch 10 Nm,
mit denen dein Panzer senkrechte Wände hochfahren könnte,
wenn der Grip reichert.

Mit anderen Worten:
Dein Motor ist maßlos überdimensioniert;
wenn das kein RENN-Panzer sein soll, reicht 1/10 der Leistung völlig!

Weiteres Verbesserungspotential liegt in den Batterien:
Die NiMh-Zeit ist lang vorbei - heute baut man sowas mit Lipos
oder in deinem Fall besser noch mit LiFePO4-Akkus!
 
Hallo,
ich danke erst mal den schwarzen Peter, hat mir sehr geholfen. Jetzt habe ich erst mal mehr Klarheit was meinen Antrieb angeht. Vielleicht sollte ich doch eher den Panzer das Fliegen beibringen ;). Irgend wie hatte ich schon gespürt das es doch zu viel des guten ist. Ich werde mal nach einem schwächeren Motor Ausschau halten. 1/10 der Leistung wären 30 Watt. Mal sehen ich gucke mal nach einen mit 80 Watt oder so. Die Geschwindigkeit von 188,7 UPM war schon ganz gut gewählt. Das die NiMh- Zeit schon lange vorbei ist, ist mir bewusst. Die werden aber gerne bei Rc Panzern noch gerne genutzt um das Gewicht und auch den Bodendruck zu erhöhen. Aber muss noch sagen das dies ein Klasse Forum ist um an Informationen zu kommen. Mal ne Frage zur Berechnung: Angenommen die Antriebswelle wäre nur 1cm lang!

könnte der Panzer dann mit dem Antrieb 150 Kg Ziehen?. 5Nm * 100 = 150Kg
Und warum 2 mal pi? wegen 2 Antriebsräder?

Gruß Ralf
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Mal ne Frage zur Berechnung: Angenommen die Antriebswelle wäre nur 1cm lang!

könnte der Panzer dann mit dem Antrieb 150 Kg Ziehen?. 5Nm * 100 = 150Kg
Das ist von der LÄNGE der Antriebswelle völlig unabhängig
und deine Rechnung ist sowohl mathematisch als auch von den Einheiten her völlig falsch.

Und 2 mal pi NICHT wegen 2 Antriebsrädern,
sondern weil man so die Winkelgeschwindigkeit berechnet,
die den Zusammenhang zwischen Leistung und Drehmoment darstellt.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Sorry ich meine bei 15 Nm = 15* 100 = 1500 Newton , bei 1cm 150 Kg. Ist das theoretisch richtig?
Wird eine Welle mit einem Radius von 1 cm mit 15 Nm angetrieben,
so wirkt eine Umfangskraft von F = M / r = 1500 N.
Ist der Panzer festgeschraubt, kann er mit einer Seilwinde mit 1 cm Radius 150 kg HEBEN.
Wieviel er ZIEHEN kann, hängt von der Reibung ab.
 
Hallo,
ja mit den 5 Nm da hatte ich mich ganz einfach verschrieben, ich meinte ja 15 Nm. Ich werde mich auch mit der Materie weiterhin befassen bis ich das ganze halb Wegs drauf habe. Ich habe das ganze früher nicht in der Schule gehabt, und mir alles alleine anzueignen ist nicht so einfach. Das komplette Umrechnen von Zahlen habe ich so weit verstanden. Dennoch kann ich mit den 10 Nm nicht viel anfangen. Meine Antriebswelle hat einen Radius von 4 mm. Rechnerisch würden das ja 2500 Newton ergeben bei 4mm Radius. Das sind 250 Kg. Meine Rechnung:
10 Nm * 0.004 Meter = 2500 Newton. Könnte der Panzer sich jetzt mit 250 Kg 4mm bewegen oder wie?. Und wenn ja was kann ich daraus ableiten ich will ja wissen wie viel Kraft mein Panzer bei voller Fahrt hat, und nicht pro Meter oder wie auch immer. Ich habe jetzt mal alles weg gelassen mit Reibung, Wiederstände usw. Kann ja auch sein das ich es noch nicht begriffen habe, aber mal sehen!. Danke im voraus!. Gruß Ralf
 
Hi nochmal!
Also, klar verstehe ich, dass es für jemand der davon überhaupt keine Ahnung hat schwierig ist.

Ein paar kleine Erklärungen:
Nm = Drehmoment, ist ja klar. Drehmoment ergibt sich aus Kraft mal wirksamen Hebel -> F * l = M
Somit ist umgestellt Kraft F = M/l . In deinem Fall 10Nm /0,004m = 2500 N
Ohne Wirkungsgrade und sonstigem.

Falls du dich da selbst ein wenig reinarbeiten möchtest kann ich dir das "Tabellenbuch Metall" vom Europa Verlag empfehlen sowie "Technische Mechanik" von Horst Herr (auch Europa Verlag). Beide Bücher sind selbsterklärend und gut zu verstehen.

Kraft bis gleichbleibende Geschwindigkeit = Vmax (aus Horst Herr):

F=Fr+(m*a) also Beschleunigungskraft= Reibungskraft + (Masse * Beschleunigung)

Fr= µ* Normlkraft also µ(aus Tabellen)*m*g wobei g=9,81 m/sek²
Wobei ich mir bei dieser Formel nicht ganz sicher bin.

a=(2*s)/t² also (2*Weg)/benötigte Zeit im Quadrat -> Messen?

Im Ganzen: F= µ*m*g+(m*(2*s)/t²)

Den Rest findest du alles in den Büchern.

Und bitte verzeih mir evtl- Irrtümer, es ist heute schon spät :confused:
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
... mit den 5 Nm da hatte ich mich ganz einfach verschrieben, ich meinte ja 15 Nm. ...
... 10 Nm nicht viel anfangen.
... 10 Nm * 0.004 Meter = 2500 Newton. Könnte der Panzer sich jetzt mit 250 Kg 4mm bewegen ...
... Wiederstände ...
... Ich werde mich auch mit der Materie weiterhin befassen bis ich das ganze halb Wegs drauf habe.
Das Letztere wird unerlässlich sein und damit solltest du auch unbedingt anfangen!
 
Hallo,
danke für die Tipps zu den Büchern. Wenn es sich Lohnt werde ich mir gerne die Bücher besorgen. Ich habe mir den Bereich mit der Winkelgeschwindigkeit mal angesehen, jetzt weiß ich auch warum 2 mal Pi. Ich habe immer den Durchmesser * Pi genommen. kommt aber das selbe bei raus, ob ich jetzt den Radius und 2 mal Pi nehme, oder den Durchmesser mit 1 mal Pi. Sicherlich gibt es auch da noch viel zu lernen. Den Zusammenhang mit der Leistung z.b. Das Problem was sich oft darstellt das ich mit extrem viel Fachbegriffe zu geworfen werde, wo es dann schwer ist gewisse Sätze überhaupt zu verstehen ;). Gruß Ralf
 

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