Wie berechnet man das Bremsmoment?

Inhalt

• Anweisungen
• Schritte
• Wie

Drehmoment ist eine Kraft, die auf ein Objekt ausgeübt wird und dazu führt, dass seine Rotationsgeschwindigkeit geändert wird. Ein Auto nutzt das Drehmoment, um anzuhalten. Die Bremsbeläge üben eine Reibungskraft auf die Räder aus, erzeugen ein Drehmoment an der Hauptachse, machen die aktuelle Richtung der Drehachse schwierig und verhindern eine Vorwärtsbewegung.

Anweisungen

Bremsen tragen bei höheren Geschwindigkeiten mehr Drehmoment (gelbes Auto, Honda japanisches Sportwagenmodellbild von alma_sacra von Fotolia.com)

Schritte

1. Zeichnen Sie ein Freikörperdiagramm. Ein solches Merkmal isoliert das Objekt und ersetzt alle externen Objekte durch Vektoren oder Torsionskräfte. Auf diese Weise können Sie die auf ein Objekt einwirkende Nettokraft und das Drehmoment addieren und bestimmen.

2. Zeigt alle auf das Fahrzeug wirkenden Kräfte an, wenn der Fahrer zu bremsen beginnt. Es gibt die Schwerkraft nach unten und auch die Kraft, die von der Straße nach oben ausgeübt wird, die gleich und entgegengesetzt ist und sich gegenseitig aufhebt. Es bleibt die Reibungskraft der Straße, die horizontal wirkt, entgegengesetzt zur Bewegung des Fahrzeugs. Angenommen, Sie betrachten einen 2.000 kg schweren Jeep, der gerade mit dem Bremsen begonnen hat. Sein Diagramm würde zwei gleiche und entgegengesetzte vertikale Kräfte von 19.620 Newton zeigen, die sich aufheben, und eine unbestimmte horizontale Kraft.

   
   

3. Bestimmen Sie die horizontale Kraft der Straße mit dem zweiten Newtonschen Gesetz - die Kraft auf ein Objekt ist gleich seiner Masse mal der Beschleunigung. Falls Sie es nicht wissen, ist es möglich, das Gewicht des Fahrzeugs anhand der Angaben des Herstellers zu ermitteln, und es ist erforderlich, die Verzögerungsrate zu berechnen. Eine der einfachsten Möglichkeiten, dies zu tun, besteht darin, eine durchschnittliche Verzögerungsrate von dem Moment an, in dem die Bremsen ausgelöst werden, bis zum Anhalten des Fahrzeugs anzunehmen. Die Verzögerung ist die Gesamtgeschwindigkeitsänderung geteilt durch die Zeit, die während des Bremsvorgangs verstrichen ist. Wenn der Jeep in 5 Sekunden von 20 m / s auf 0 m / s ging, beträgt seine durchschnittliche Verzögerung 4 m / ². Die erforderliche Kraft beträgt 2.000 kg * 4 m / s², was 8.000 Newton entspricht.

4. Berechnen Sie das Drehmoment, das die Straßenkraft auf die Achse ausübt. Da das Drehmoment gleich der Kraft mal der Entfernung vom Drehpunkt ist, ergibt sich das Drehmoment aus der Kraft der Straße mal dem Radius des Rades. Die Straßenkraft ist die gleiche und entgegengesetzte Reaktion auf die durch die Bremsen verursachte Verdrehung, so dass das Bremsmoment gleich groß ist und dem von der Straße ausgeübten Drehmoment entgegengesetzt ist. Wenn das Jeep-Rad einen Radius von 0,25 m hat, beträgt das Bremsmoment 8.000 N * 0,25 m oder 2.000 Nm.

   
   

Wie

• Sie können verwirrt sein durch die Tatsache, dass mehrere Räder vorhanden sind und das Fahrzeug auf jedem ein bestimmtes Gewicht verteilt. Das Gesamtdrehmoment hängt jedoch nur von der zum Anhalten des Fahrzeugs erforderlichen horizontalen Kraft ab. Wenn es zwei vordere und hintere Bremsbeläge gibt, schätzen Sie, dass Ihr Beitrag die Hälfte des gesamten Drehmoments ist, um das von jedem Satz ausgeübte Drehmoment zu bestimmen.