Wie viel Drehmoment brauche ich?

Hallo zusammen.
Ich habe folgendes Problem: Ich muss wissen, wie viel Drehmoment ich benötige, um eine runde, 2,8kg schwere Platte (r=15cm) über eine 1cm (max 1,5cm) starke Achse in ungefähr 10s auf 1500U/min zu beschleunigen. Blöderweise bin ich Biologe und habe deshalb von derlei Materie eher wenig Ahnung. Meine Versuche da zu einem (plausiblen) Ergebnis zu kommen, waren nicht von Erfolg gekröhnt. Kann mir wer helfen? Gern auch mit zwischenzeitlichen Einwürfen über die technische Unfähigkeit von Bio-Fuzzies ;)
Glück auf
Dispholidus
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
No, sooo schlimm sind wir Techniker auch nicht,
aber ein BISSL Basis-Physik sollte auch ein Biologe beherrschen:
Du willst eine Drehzahl von 1500 U/min = 12 U/sec = 157 rad/sec
in 10 Sec erreichen;
damit brauchst du eine Winkelbeschleunigung alpha von 157 rad/sec / 10 sec = 15,7 rad/sec²torik
Wie in der Translatorik gilt F = m * a,
gilt in der Rotatorik M = J * alpha.
Dabei ist das J das Trägheitsmoment, das die Massenverteilung des Objektes zur Drehachse berücksichtigt.
Bei einer zylindrischen Scheibe berechnet man das als J = m * r² / 2 = 2,8 * 0,15² / 2 = 0,0315 kgm²
und das zum Beschleunigen benötigte Drehmoment M = J * alpha = 0,0315 kgm² * 15,7/s = 0,5 Nm.

Diese Berechnung berücksichtit AUSSCHLIESSLICH das zum Beschleunigen nötige Moment.
Jegliches Reibmoment (Lager) usw. erfordern eine Vergrößerung des Momentes
und wenn der antreibende Motor ein kleineres Anzugsmoment als Nennmoment hat (Asynchronmotor!),
muss man das natürlich auch bedenken.

Was soll denn das GENAU werden?
 
No, sooo schlimm sind wir Techniker auch nicht,
aber ein BISSL Basis-Physik sollte auch ein Biologe beherrschen:
Du willst eine Drehzahl von 1500 U/min = 12 U/sec = 157 rad/sec
in 10 Sec erreichen;
damit brauchst du eine Winkelbeschleunigung alpha von 157 rad/sec / 10 sec = 15,7 rad/sec²torik
Wie in der Translatorik gilt F = m * a,
gilt in der Rotatorik M = J * alpha.
Dabei ist das J das Trägheitsmoment, das die Massenverteilung des Objektes zur Drehachse berücksichtigt.
Bei einer zylindrischen Scheibe berechnet man das als J = m * r² / 2 = 2,8 * 0,15² / 2 = 0,0315 kgm²
und das zum Beschleunigen benötigte Drehmoment M = J * alpha = 0,0315 kgm² * 15,7/s = 0,5 Nm.

Diese Berechnung berücksichtit AUSSCHLIESSLICH das zum Beschleunigen nötige Moment.
Jegliches Reibmoment (Lager) usw. erfordern eine Vergrößerung des Momentes
und wenn der antreibende Motor ein kleineres Anzugsmoment als Nennmoment hat (Asynchronmotor!),
muss man das natürlich auch bedenken.

Was soll denn das GENAU werden?
Dazu käme eigentlich noch das J der Welle. Das scheint erst einmal vernachlässigbar zu sein.
 
Ha! Super. Danke.
Der Einwand mit dem Asynchron-Motor ist sicherlich auch wichtig!
Das gesamte Gerät soll im Endeffekt optische Wahrnehmung bei Fischen untersuchen, die drehende Scheibe der Trigegr sein.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Und warum muss die Scheibe unbedingt DERARTIG schwer sein?
Das sollte doch auch eine alte Langspielplatte tun!
(Heimo sollte billig zu kriegen sein!)
 
Das ist ne Edelstahlplatte (Meerwasser) auf die farbige Testplatten geschraubt werden
Wobei die Heino-Idee gut ist. Vielleicht machen wir danach Tests zum Musikgeschmack der Fische ;-)
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Warum schraubst du die Testplatten nicht auf eine KUNSTSTOFF-Platte?
Bei 1500 U/min hat eine Umfangsgeschwindigkeit von ca. 23,5 m/s oder 85 km/h ...
Das wird schon schön rauschen und auch spritzen!
Ob da die Viecherln noch was von der Farbe mitkriegen?
Durch die Aquariumscheibe gucken können die nicht?
 
ist ein in situ-Test, sprich kommt ins Meer. Da haben sich bei vorherigen Versuchen PVC o.ä. Materialien als nicht widerstandsfähig genug erwiesen. Fürs Lab haben wir die Leichtbauversion.

die 1500RPM sind der Maximalwert, die das Gerät können muss. Das meiste läuft drunter
 
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