Hallo,
ich hab mal eine Frage 
Folgendes Problem:
Ich habe z.B. einen batteriebetriebenen Gabelstapler der 4Tonnen bewegen soll über eine Strecke von 300m mit ner geschwindigkeit von 12kmh.
Am Ende würde ich gern wissen wieviel Energie der Stapler dafür aufbringen muss.
Ich hab leider keinen Ansatz wie ich das genau berechnen kann.
Vielen Dank für eure Hilfe schonmal.
Für alle Werte die noch ggf. benötigt werden einfach etwas annehmen.
Danke!!!
Hallo fritsche8,
die Bewegung des Staplers muß man zur Berechnung aus den einzelnen Bewegungsabläufen betrachten und diese dann zum
Gesamtenergieaufwand addieren.
Also eine Last anheben (E= Energie) E hebe= m*g*h
Den Stapler mit Last auf eine Geschwindigkeit beschleunigen:
E dyn = 1/2 * m gesamt * v²
Reibungsenergie beim Fahren: E reib = F*s (Reibkraft * Fahrweg)
Den Wirkungsgrad der Motoren habe ich bei der Betrachtung herausgelassen aber vielleicht die Gesamtenergie mit 1,2 multiplizieren was dann einem Wirkungsgrad von 80% entspricht.
Bei der Berechnung auf die Einheiten achten, am Besten mit den SI Einheiten rechnen und nicht Tonnen mit km/h verrechnen…das gibt einen nichtauflösbaren Kauderwelsch…
mfg NIrmer
Hallo,
Ich glaube da bist du bei mir falsch…
Leider kann ich dir nicht sagen , welche Formel man dazu verwendet.
Deine Angaben sind auch zu wenig…
Soviel wie ich weiß, benötigt man noch die Angaben von der Batterie und der Reibungswert vom Untergrund.
Grüße tomson
Vielen Dank für die Antwort!
Jetzt mal ne ganz banale Frage weil Physik nicht grad zu meinen Stärken zählt.
Wenn ich die Energie berechnet habe die ich benötige um auf 12kmh zu beschleunigen … Verbruach ich denn nicht auch energie wenn ich dann mit 12 kmh noch 600m fahre?
Und falls irgendwelche daten fehlen für die berechnung nehmt die werte einfach an und lasst es mich wissen.
Vielen Dank für eure Hilfe!
Hallo!
Das ist aber viel Rechnerei, da der Verbrauch in Stunden angegeben wird.
Ein Elektromotor mit 3KW verbraucht bei Höchstbelastung 3000 Watt in der Stunde.
Gruß Gisi
Na klar wird beim Fahren Energie verbraucht:
Reibungsenergie beim Fahren: E reib = F*s (Reibkraft * Fahrweg) …
Wenn ein Fahrzeug sich bewegt muß ein Reibwiderstand überwunden werden. Nun wird es dabei kompliziert da die Reibung einen konstanten Wert haben kann und auch einen der Geschwindigkeitsabhängig ist… so z.B, der Windwiderstand. Aber bei deinem Problem kannst du mit einem konstanten Reibwert arbeiten. Diese Reibung setzt sich Hauptsächlich aus Rollwiderstand und Lagerreibung zusammen. Ich würde das Fahrzeug mal langsam bewegen und mit einer Federwaage die Zugkraft die dazu notwendig ist messen. Das gibt einen guten Anhaltswert.
mfg NIrm
Hey vielen Dank für die Antwort.
Also Beschleunigungsarbeit ist klar aber wie genau geht es dann weiter…
Wie genau berechne ich denn die Reibungsenergie, ich kann ja nicht einfach Ereib=Reiungskoeff. * Fn* s nehmen oder da ich das ja nicht am boden schiebe sondern auf rädern rolle?
Kannst du mit helfen inwiefern ich den Teil berechne um den Wagen in Bewegung zu halten nachdem er beschleunigt wurde ?
Danke!!!
die Kraft die nötig ist den Wagen mit konstanter Geschwindigkeit auf ebener Fläche zu rollen ist die Reibkraft. Diese kann errechnet werden wie du die Formel mit Fn und Reibkoeffizient schon hast. Meist kennt man den Reibkoeffizienten nicht so wie bei deinem Fall, dann muß man diese Kraft messen. Ich schlug dafür eine Federwaage vor mit der der Wagen gezogen wird. Man kann auch ein Seil am Wagen befestigen und über eine Rolle ein Gewicht anhängen. Wenn der Wagen sich anfängt zu bewegen, durch den Zug am Seil, dann ist die Haftreibung überwunden und nur noch Rollreibung da. Die Gewichtskraft mit Fg=m*9,81 entspricht dann in erster Näherung der Reibkraft. Wie gesagt auf einer geraden Ebene diesen Versuch machen. Wenn das Fahrzeug nur kurze Wege machen soll dann überwiegt meist die Enerige zum Beschleunigen. Dann kann man die Reibungsarbeit vernachlässigen, aber das kann ich so nicht abschätzen da der Einsatzfall nicht ganz klar ist. Es ist auch zu berücksichtigen ob der Wagen beim Fahren eine Steigung zu bewältigen hat, dann kommt noch einmal Epot=m*g*h hinzu. Diese potenzielle Energie muß der EMotor ebenfalls noch aufbringen zusätzlich zum Beschleunigen und Rollen auf der Fahrbahn. Es gilt auch zu beachten wie die Bremsvorgänge aussehen. Meist wird nicht in die Batterie zurückgespeist und dann wird die Engie in Bremsenergie umgesetzt… und das ist Wärmeenergie und eigentlich immer verloren.
mfg nirm
Danke dir, jedoch habe ich nciht die möglichkeit das praktisch zu testen…leider. Es soll eher ein allgemeines Tool/ Berechnung werden … Jedoch weilß ich nciht inwiefern ich den reibungskoeffizienten bestimmen kann. ???
Das ist Schade das keine Versuche in dieser Art unternommen werden können. Eine Abschätzung wie hoch die Reibung ist, ist nur eine Näherung weil man bestimmt nicht alle Reibursachen erfassen kann. Ein anderer Weg ist es die Stromaufnahme des Motors zu messen. Die Energie die der Motor braucht ist ebenfalls auf die einzelnen Bewegungsabläufe anzuwenden. Ich denke im Endeffekt ging es darum die Batteriekapazität zu bestimmen die der Antrieb braucht… vielleicht habe ich es auch nicht mehr so richtig in Erinnerung.
Die Reibkoeffizienten bekommst aus einem Tabellenbuch oder Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Reibungskoeffizient
Um eine allg. Formel zu entwickeln muß man das genaue Fahrprofil kennen. Aber wenn dann schon Angaben aus Schätzungen bestehen bringt einem das auch nur soviel das das Ergebnis auch nicht genauer wird.
mfg nirm
Hallo fritsche8,
ich habe mir das ganze Zenario noch mal durchgelesen um auf dem richtigen Stand zu sein. Es geht dir um die Energie die der Stapler aufnimmt bei bestimmten Bewegungsabläufen! Diese Bewegungsabläufe sind nicht näher beschrieben! Es läßt sich darauf nun keine allg. Formel entwickeln die alles beschreibt.
Man muß die einzelnen Bewegungsabläufe des Staplers einzeln betrachten und die Energieaufnahme berechnen oder abschätzen. So ist der Wirkungsgrad der Motor/Getriebeeinheit ebenfalls wichtig wie die Bewegungsabläufe des Hebens von Lasten. Das ist ja auch die Aufgabe von Staplern das diese Gewichte heben!
Man erstellt sich die Weg-Zeit Diagramme der einzelnen Bewegungsabläufe zerlegt diese in Beschleunigungsphasen, Phasen mit konst. Geschwindigkeit, Heben von Lasten, Bergauf bzw. Bergab -fahren, …usw.
Wenn man den Motorstrom messen kann dann läßt sich die Energieaufnahme sehr gut betrachten. Wenn das Modell nur therotisch ist dann kann man ja auch theoretische Werte annehmen!
Eine allgemeine Formel zu beliebigen Problemen gibt es so leider nicht.
Wenn du ein Bewegungsprofil hast was für deinen Fall relevant ist, dann laß es mich wissen, da läßt sich event. etwas entwickeln was dich weiter bringt.
Gruß von NIrm