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Antriebsberechnung für Fahrzeuge

1. Motorgeschwindigkeit: n, RPM

Gleichung

vkm – Fahrzeuggeschwindigkeit, km/h;

vml – Fahrzeuggeschwindigkeit, mil/h;

Rm – Rollradius Rad, m;

Rin – Rollradius Rad, in;

i – Übersetzungsfaktor von Motor auf Antriebsräder. Ohne Übersetzungsgetriebe ergibt sich i=1.

2. Rollwiderstand: RR, daN [lbs]

Widerstandskraft, welche sich aus dem Kontakt der Räder auf verschiedenen Untergründen ergibt:

RR=G x ρ

G – Gesamtgewicht der Fahrzeugladung, daN [lbs];

ρ – Koeffizient des Rollwiderstands (Tabelle 1)

3. Steigungswiderstand: GR, daN [lbs]

GR=G x (sinα + ρ x cosα)

α – Neigungswinkel (Tabelle 2)

4. Beschleunigungskraft: FA, daN [lbs]

Die Kraft FA, benötigt um eine Beschleunigung von 0 auf eine Maximalgeschwindigkeit v in der Zeit t zu erreichen, wird über folgende Formel errechnet:

FA – Beschleunigungskraft, daN [lbs];

t – Zeit, [s].

5. Zugkraft: DP, daN [lbs]

Die Zugkraft DP ist die zusätzliche Zugkraft, welche zur Bewegung des Anhängers benötigt wird. Dieser Wert errechnet sich folgendermaßen:

  • nach Beurteilung des Konstrukteurs
  • durch Berechnung der Kräfte gemäß Punkte 2, 3 und 4 für den Anhänger; die errechnete Summe entspricht der gesuchten Zugkraft

6. Gesamtzugkraft: TE, daN [lbs]

Die Gesamtzugkraft TE ist die Zugkraft, welche benötigt wird um das Fahrzeug zu bewegen; dies entspricht der Summe der Kräfte welche gemäß der Punkte 2 bis 5 errechnet wurden mit einer  Erhöhung um 10% aufgrund des Luftwiderstands.

TE=1,1 x (RR + GR + FA + DP)

RR – Kraft benötigt um den Rollwiderstand zu überwinden;

GR – Kraft benötigt zur Überwindung der Steigung;

FA – Kraft benötigt zur Beschleunigung (Beschleunigungskraft);

DP – zusätzliche Zuganstrengung (Anhänger).

7. Drehmoment des Motors: M, daNm [in-lb]

Erforderliches Drehmoment für jeden hydraulischen Motor:

N – Anzahl der Motoren;

ηm– mechanischer Wirkungsgrad des Getriebes (falls vorhanden).

8. Radhaftung: MW, daNm [in-lb]

Um Radschlupf zu vermeiden, sollte MW größer als M sein.

f – Reibungskoeffizient;

GW – Gesamtgewicht über Räder, daN [lbs].

9. Radiale Belastung des Motors: Prad [daN]; [lbs]

Falls der Motor für den Antrieb von Fahrzeugen mit direkt auf der Motorwelle montierten Rädern eingesetzt wird, entspricht die radiale Gesamtbelastung der Motorwelle Prad  der Summe von Antriebs- und Lastkraft, die auf einem Rad wirken.

GW – Gewicht, getragen vom Rad
Prad – Radiale Gesamtbelastung der Motorwelle
M/R – Antriebskraft

Gemäß den berechneten Belastungen kann der passende Motor aus diesem Katalog ausgewählt werden.