Bremsberechnung

[thomas66]

Hallo Fachleute und Ingeneure.

Ob mir Einer unter euch die entstehende Bremskraft an der Welle in Nm ausrechnen kann bei folgenden Komponenten :

Bremscheibe 274mm Durchmesser

Bremsbelag : Breite 76,8 mm Höhe 65,5 mm (je Seite)

Bremskolben : 48mm (Festsattel)

Systemdruck 40 bar

mittlere Reibwerte iegen wohl so bei 0,442

http://www.fzd.tu-darmstadt.de/medi...kationen_3/2006/2006_degenstein_symposium.pdf

vielen Dank vorab

 

[Kai6.05]

Moin,

der Bremskolben drückt beidseitig?

MfG Kai

 

[thomas66]

jawohl, deshalb hatte ich Festsattel hingeschrieben. Obwohl das denke ich keine Rolle spielt, 40bar von beiden Seiten bleiben 40bar oder anders gesagt beide Kolben drücken mit gleicher Kraft gegeneinander dann verdoppelt sich ja die Kraft nicht.

 

[Kai6.05]

Moin,

also P=40bar sind P=4 N/mm²
mit der Querschnittsfläche Aq=pi*(d²/4) = pi*((48mm)²/4) = 1809,5 mm²
ergibt sich die Normalkraft Fn zu: Fn=(P/Aq) = (4N/mm² * 1809,5mm²) = 7238N

Mit Fr=mü*Fn folgt Fr= 0,442*7238N =3199N

Für das Moment benötigt man noch den mittleren Durchmesser (Annahme: Kraft greift in der Mitte des Bremsbelags an
Dm= (Dmax+Dmin) /2 = (274mm+(274mm - 2*65,5mm)) /2 = 208,5mm
damit ist der mittlere Radius (Hebelarm) Rm=Dm/2 = 208,5mm /2 = 104,3mm

Somit das Bremsmoment: Mbr= Fr * Rm = 3199N * 104,3mm = 333700Nmm = 333,7Nm

So haben wir das zumindest in der Vorlesung Statik gelernt.

MfG Kai

 

[thomas66]

Also die Formeln die ich gefunden haben besagen

Spannkraft x doppelten Reibungswert gleich Umfangskraft

oder

2x Spannkraft x Reibungswert gleich Umfangskraft

kommt aber bei beiden das gleiche raus.

Spannkraft habe ich mit 7380N ermittelt weil ich 100% Wirkungsgrad angenommen habe bei 48mm Durchmesser und 40 bar.


7380x 0,884 = 13047,84 N Umfangskraft an Radius 104,3 mm


1000mm : 104,3 = 9,59

13047,84 N : 9,59 = 1360 Nm an der Welle

Wenn das soweit korekt ist würde ich dem Tüv- Ing. vorschlagen ein Bremsdruck Reduzier- bzw. Begrenzungsventil zu verbauen das den max. Druck auf 30 bar begrenzt, dann lieg ich mit 1020 Nm belastungstechnich auf der sicheren Seite.

 

[Kai6.05]

Moin,

das:

7380x 0,884 = 13047,84 N

stimmt laut meinem Taschenrechner nicht... es sollten 6523,92N sein

MfG Kai

 

[thomas66]

Habe dies hier zur Hilfe genommen http://www.hydraulikverkauf.de/Berechnungs-Tool-Druckkraft-Hydraulikzylinder:_:63.html

Ausserdem noch : http://www.kfz-tech.de/Biblio/Formelsammlung/Bremskraft.htm


Du hast natürlich Recht, ich hab falsch gerechnet.

Ich hab dein/das Ergebnis fälschlicher Weise verdoppelt.

mit 6325 : 9,59 = 680 Nm an der Welle bin ich natürlich noch weit weg von zulässigen 1200Nm

 

[Apfelkern]

Servus,

rechnerisch kann ich mich Kai nur anschließen, allerdings muss man die Reibkraft mit der Anzahl der Bremskolben multiplizieren.
Also die 333,7Nm *2=667,4Nm

Ich hänge euch dazu noch einen Auszug aus dem Tabellenbuch Kraftfahrzeugtechnik an.

Beste Grüße,

Markus

 

[thomas66]

rechnerisch kann ich mich Kai nur anschließen, allerdings muss man die Reibkraft mit der Anzahl der Bremskolben multiplizieren.
Also die 333,7Nm *2=667,4Nm

da bin ich ja mit 680 Nm nah dran. Das sind allerdings alles mehr oder weniger Mittel- und theoretische Werte. Da gibt es ja noch andere Faktoren die da eine Rolle spielen, wie zB die Temperatur oder die "innere Reibung" des Systems.

 

[Kai6.05]

Moin,

Ja stimmt den Faktor 2 hatte ich vergessen. Außerdem gilt die Annahme, dass der Wirkungsgrad 100% beträgt.

MfG Kai