ßhmm das mit dem dynamischen Schwerpunkt... Ich glaube nicht dass es das in dieser Form gibt, aber ich frag mal einen Physik Lehrer.
Jungs wenn ihr den Link von voriger Seite folgt, werdet ihr von mir ungefähr 3-4 große Rechnungen finden.. Zentrifugal- und Zentripetalkraft, kinetische Energie, Verzögerungen im Fleisch (Bsp. Po), Einfluss des Schwerpunktes auf Unwuchten....
Schaut einfach mal nach. Sind nicht einfach nur Formel sondern auch Beispiele.
@Jürgen
<Sind denn nun meine Formeln richtig? Ich habe grade auch eine Fz-Berechnung gefunden die einen Faktor von nur 91% von Fz nutzt, den ich mir nicht erklären kann.>
Ich versteh diese Frage nicht ganz bzw. hab noch etwas von irgendwelchen Faktoren von Fz gehört. Ich glaube einfach dass dies absoluter Unfug ist, lass mich aber gern eines besseren belehren.
Dann mach ich mal weiter und nehm die "Ar5chbremse" von Sebastian als Beispiel.
Nehmen wie an das rotierende Blatt schlägt 7cm tief in den Allerwertesten ein.
Hier gilt (alle "Einschlagsberechnungen" von Sebastian zusammen genommen):
Fa = Wkin / s
mit Fa : Einschlagskraft, s : Einschlagstiefe, Wkin : kinetische Energie
Prämissen: konstante Bremsung a= konstant und die Energie reicht um das Blatt auch den Weg s eindringen zu lassen
Um nochmal zu meiner Theorie des dynamischen Schwerpunktes zu kommen.
ich vergleiche 2 verschiedene Blätter, die aber beide das gleiche Gewicht (300g) den gleichen Schwerpunkt (bei 300mm) und die gleiche Länge (600mm) haben.
Die Blätter sollen jedoch einen anderen Aufbau haben, also aerodynamisch schob gleich, aber ich meine die innere Verteilung des Gewichts.
Die Blätter seien so gebaut, dass die Schale, also das eigentliche Blatt nahezu nichts wiegt, also nicht in die Rechnung eingeht. Das einzige Gewicht, dass in die Rechnung eingehen soll, ist das Gewicht, das in Form von Bleikügelchen im Rotorblatt drinsteckt.
Blatt 1 hat bei 300mm das ganze Gewicht, also Bleikügelchen mit insgesamt 400g.
Blatt 2 hingegen hat in der Blattwurzel Bleikügelchen mit dem Gewicht 200g und an der Spitze des Blattes, also bei 600mm ebenfalls 200g Bleikügelchen.
Das Gesamtgewicht sowie der statische Schwerpunkt der beiden Blätter sind gleich.
Berechnet man die kinetische Energie der Blätter, so erhält man jedoch unterschiedliche Werte.
Der Hubschrauber soll eine Drehzahl von 1800 Upm haben. Das entspricht 30 Ups.
Die kinetische Energie ist 1/2 m*v^2
Im Falle 1:
v = Umfang *Drehzahl = 2*pi*0,3*30 =56,55 m/s und v^2 = 3198
Die kinetische Energie ist somit:
1/2*0,4*3198 = 639,6 J
Im Fall 2:
Ich rechne nur mit dem Gewicht aussen, da das Gewicht an dr Wurzel des Blattes sich nur sehr langsam dreht und deshalb eine vernachlässigbar kleine kinetische Energie hat.
v = Umfang *Drehzahl = 2*pi*0,6*30 = 113,1 m/s und v^2 = 12792
Die kinetische Energie ist somit:
1/2*0,2*12792 = 1279,2 J , also das doppelte von Fall 1.
Man sieht also, dass beide Rotorblätter gleichen Schwerpunkt und gleiches Gewischt, aber verschiedene kinetische Energien haben. Um ein Blatt also korrekt zu "identifizieren" bräuchte man einen dynamischen Schwerpunkt. Und wie man in Fall 2 sieht, liegt dieser oftmals weiter aussen als der statische Schwerpunkt.
Ich hoffe jetzt konnte jemand meinen Gedankengang nachvollziehen. Kann natürlich auch sein, dass ich irgendwo einen Denkfehler drin hab.
Hmm, also ich glaub du hast da einen Denkfehler oder ich habe jetzt einen.. *g*
<Blatt 1 hat bei 300mm das ganze Gewicht, also Bleikügelchen mit insgesamt 400g.
Blatt 2 hingegen hat in der Blattwurzel Bleikügelchen mit dem Gewicht 200g und an der Spitze des Blattes, also bei 600mm ebenfalls 200g Bleikügelchen.>
Ich glaube, dass deine Teilchenbetrachtung hier falsch ist und wir immer den Schwerpunkt nehmen müssten... aber ich versuch das nochmal durchzugehen.
Wie gesagt ich bin mir da nicht sicher.
Aber es würde bedeuten das ein Körper der fest zusammenhängt in jedem Punkt eine andere kinetische Energie besitzen würde sofern er sich in einer Kreisbahn bewegt. Nur jetzt kommts. Die sehr hohe kinetische Energie am Blattende müsste auch am Blattanfang vorhanden sein da sie diesen quasi mitzieht. Der Blattanfang bewegt sich zwar mit einen niedrigeren V dafür aber steckt die selbe Energie dahinter da das Blattende quasi einen Hebel darstellt (Wie ein Nussknacker)... Bloed zu erklähren. Hmm ich mach mal ne Skizze
O = Drehpunkt
----- = Rotorblatt
1 = 1ster Punkt
2 = 2ter Punkt
O--1--------------------------------------2
Punkt 2 bewegt sich mit einer sehr hohen Geschwindigkeit und wirkt über den Drehpunkt einen sehr großen Hebel auf Punkt Nr. 1.
Ein 40t LKW welcher mit 5kmh fährt besitzt sicherlich auch eine sehr hohe kinetische Energie, eine größere vielleicht wie ein PKW mit 1t und 30kmh.
Ich kann jetzt natürlich auch vollkommen falsch liegen.
Ihr macht bei der Rotationsenergie prinzipiell was falsch. Um die Rotationsenergie eines Körpers auszurechnen, benötigt man folgende Formel:
E_rot= 1/2 I w^2
I ist dabei das Trägheitsmoment, welches von der Rotationsachse abhängig ist! w ist die Winkelgeschwindigkeit.
In guter Näherung kann man das Rotorblatt als einen dünnen Stab betrachten, der um eines seiner Enden senkrecht zu seiner Achse rotiert. Das Trägeheitsmoment davon ist:
l ist die Stab- bzw. Rotorblattlänge. Für eine exakte Rechnung ist natürlich u.a. zu berücksichtigen, daß das Rotorblatt nicht in der Drehachse aufgehängt ist...
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