Rechenweg
P = F·v / η
Mechanische Leistung ist das Produkt aus Kraft und Geschwindigkeit; Verluste im Antriebsstrang erhöhen die tatsächlich aufzubringende elektrische Leistung.
Dubbel Kraftfahrzeugtechnik Q 2.1: PW = FW·v, Antriebsverluste über η = η1·η2·…·ηn (Q 2.1.3); P = F·v/η
Antriebsleistung aus Kraft, Geschwindigkeit und Wirkungsgrad
Mechanische Leistung ist das Produkt aus Kraft und Geschwindigkeit; Verluste im Antriebsstrang erhöhen die tatsächlich aufzubringende elektrische Leistung.
MINTSI
02
Ergebnis
Zielgröße auswählen und Eingaben berechnen.
Eingaben verstehen
- Erforderliche Antriebsleistung P — Am Antrieb aufzubringende Leistung einschließlich der Verluste zwischen Antrieb und Kraftangriffspunkt.
- Vorschubkraft F — Konstante Kraft in Bewegungsrichtung bei der betrachteten Geschwindigkeit.
- Geschwindigkeit v — Konstante Geschwindigkeit in Kraftrichtung.
- Wirkungsgrad η — Gesamtwirkungsgrad zwischen elektrischem Antrieb und mechanischer Kraftübertragung.
Beispiel
F=500 N, v=1,5 m/s und η=0,85 ergeben P=500·1,5/0,85≈882,4 W.
Annahmen und Grenzen
Stationäre, geradlinige Bewegung mit konstanter Kraft, Geschwindigkeit und konstantem Wirkungsgrad; Beschleunigungsleistung und dynamische Lastspitzen fehlen.
Antriebsleistung aus Kraft, Geschwindigkeit und Wirkungsgrad verstehen
Der Rechner bestimmt die an einem Antrieb tatsächlich aufzubringende Leistung für eine geradlinige Bewegung, unter Berücksichtigung von Übertragungsverlusten.
Was beschreibt diese Größe?
Mechanische Leistung ist das Produkt aus Kraft und Geschwindigkeit, Pmech=F·v. Verluste im Antriebsstrang werden über den Wirkungsgrad η berücksichtigt: P=Pmech/η.
Formel und Variablen
P = F·v / η
Pmech = F·vP = Pmech/η
| Symbol / Eingabe | Bedeutung |
|---|---|
| Erforderliche Antriebsleistung P | Am Antrieb aufzubringende Leistung einschließlich der Verluste zwischen Antrieb und Kraftangriffspunkt. |
| Vorschubkraft F | Konstante Kraft in Bewegungsrichtung bei der betrachteten Geschwindigkeit. |
| Geschwindigkeit v | Konstante Geschwindigkeit in Kraftrichtung. |
| Wirkungsgrad η | Gesamtwirkungsgrad zwischen elektrischem Antrieb und mechanischer Kraftübertragung. |
Eingaben richtig wählen
F ist die in Bewegungsrichtung wirkende Kraft, v die Geschwindigkeit in derselben Richtung und η der Gesamtwirkungsgrad der Kraftübertragung.
So benutzt du den Rechner
F und v aus der Lastanalyse der Anwendung übernehmen; η aus Herstellerangaben für Getriebe, Spindel oder Riementrieb ansetzen.
Schritt-für-Schritt-Beispiel
F=500 N, v=1,5 m/s und η=0,85 ergeben P=500·1,5/0,85≈882,4 W.
Ergebnis und Einheiten verstehen
Ein niedrigerer Wirkungsgrad erhöht die erforderliche Antriebsleistung überproportional zu den sichtbaren mechanischen Verlusten.
F ist eine Kraft, v eine Geschwindigkeit und η dimensionslos. P wird als Leistung ausgegeben.
Typische Anwendungen
Grundauslegung von Linearantrieben, Hubwerken, Förderbändern und anderen Anwendungen mit geradliniger Kraftübertragung.
Annahmen, Grenzen und typische Fehler
Stationäre, geradlinige Bewegung mit konstanter Kraft, Geschwindigkeit und konstantem Wirkungsgrad; Beschleunigungsleistung, Reibung bei Stillstand und dynamische Lastspitzen fehlen.
Typischer Fehler: Nicht η>1 einsetzen; ein Wirkungsgrad ist stets kleiner oder höchstens gleich 1.
Häufige Fragen
Wofür ist „Antriebsleistung aus Kraft, Geschwindigkeit und Wirkungsgrad“ gedacht?
Grundauslegung von Linearantrieben, Hubwerken, Förderbändern und anderen Anwendungen mit geradliniger Kraftübertragung.
Woher kommen die Eingabewerte?
F ist die in Bewegungsrichtung wirkende Kraft, v die Geschwindigkeit in derselben Richtung und η der Gesamtwirkungsgrad der Kraftübertragung.
Was bildet das Ergebnis nicht ab?
Stationäre, geradlinige Bewegung mit konstanter Kraft, Geschwindigkeit und konstantem Wirkungsgrad; Beschleunigungsleistung, Reibung bei Stillstand und dynamische Lastspitzen fehlen.