Drehmoment Elektromotor

Guten Tag,

ich habe folgendes Problem:

Eine rechteckige Platte ( 30 x 25mm, m = 2g) hat ihre Drehachse in der langen Seite (wie ein Scharnier). Nun soll als Drehachse die Welle eines Elektromotors dienen, welche die Platte um 90° „rotieren“ lässt - quasi wie eine Tür die auf und zu geht und als Türscharnier dient die Welle des Elektromotor.

Meine Frage: Wie berechne ich das Drehmoment, daß der E-Motor aufbringen muss, um die Platte um 90° zu drehen?

Gegeben sind folgende Daten:

Rechteck: 30x25x1mm
Gewicht: m = 2g
Drehwinkel = 90°

Gruß Sebastian

Hallo Sebastian,

bei der Frage müssen Sie sich an einen Ing.Mechaniker wenden.

Gruss

Hallo Sebastian,

an für sich ganz einfach:

  1. Berechnen des eigenen Massenträgheitsmomentes für Quader bezogen auf eine Rotationsachse, die durch den Schwerpunkt des Bleches geht und parallel zur Motorwelle ist. In deinen Fall wäre es vermutlich…

b = 1; h = 25; l = 30

Js = 1/12*m*(b^2+h^2)= 1/12*2g*626mm^2 = 104,33gmm^2

  1. Berechnen des Massenträgheitsmomentes bezogen auf eine Parallelachse im Abstand r nach dem Steinerschen Satz…

Jp = Js + m*r^2 mit r = l/2 = 15mm ergibt
Jp = 104,33gmm^2 + 2g*225mm^2 = 554,33gmm^2

  1. Berechnen des Drehmomentes nach Newtonschen Gesetzt der Rotation…

Mr = Jp*phi’’

wobei phi’’ die Winkelbeschleunigung ist mit der Einheit rad/s^2 [nicht °/s^2]

Da es an für sich ganz einfach ist, musst du noch folgendes beachten:

zu 2.: der Abstand der parallen Achse und der Achse durch den Schwerpunkt sollte um den Radius der Motorwelle erweitert werden, da die Motorachse der eigentliche Drehpunkt ist!

zu 3.: die Winkelbeschleunigung sollte vorgegeben werden, da diese von der Zeit abhängt, in welcher das Blech um die 90° dreht.

Dein tatsächliches Drehmoment ist die Summe aus
… dem eigenen Drehmomentbedarf des Motors auf Grund von Reibung (kurz: der Leerlaufstrom entspricht bereits diesen, da steigende Drehmomente höheren Strombedarf erzeugen)
… dem Drehmoment auf Grund der verdrängten Luft während der Rotation, ist jedoch bei diesen Abmaßen des Bleches ein vernachlässigbarer Wert
… und natürlich dem Drehmoment nach obiger Berechnung.

Ich hoffe ich konnte dir weiterhelfen.
Ansonsten kannst dich ja wieder melden.

Viele Grüße

E. Kimmerle

Guten Morgen Herr Kimmerle,

ich dank Dir wie verrückt für die Lösung. Das ist genau das was ich gesucht habe!!!
VIELEN DANK!!!