Räkna ut kraft mha vridmoment
Hej! Jag har fastnat och vet inte riktigt vilket som är det rätta sättet. Jag ska räkna ut om, och i så fall med vilken kraft, en motor med vridmoment 2,45 Nm (25kgcm) kan förflytta en vindrutetorkare. Måtten i bilden är i mm. Jag har redan räknat ut friktionen och förenklat formeln (som jag tror är rätt?) för att kunna få fram kraften F, syns i bilden nedan.
Det jag fastnat på är vad ”l” i formeln ska vara. Dvs är det L1+L2 som man tar som längden i formeln eller är det alla längre adderade med varandra, eller L1+L3. Vet inte riktigt hur man ska tänka.
Tacksam för hjälp!
En hel del information saknas från din fråga. (Eller uppgiften är dåligt formulerad.) Kan du ladda upp den ursprungliga uppgiften?
Det är inte en fråga från en lärobok utan vi har projekt där vi ska ”skapa” ett verkligt vindrutetorkarsystem, och då visa på att motorn klarar/ inte klarar av att förflytta torkarbladet. Torkararmen väger 500g och vi skulle anta att friktionskoefficienten =0,1 (på så sätts togs friktionskraften fram). Motorn roterar konstant med vridmoment 25kgcm, och med hjälp av länkarmen mellan motorn och torkararmen förflyttas då torkaren. Formeln tog vi fram utifrån M=F*l, men antog då att även friktionen behövdes läggas in i den då friktionen påverkar utfallet.
Ni måste göra ett antal antaganden:
1. Torkarens tyngdpunkt. Jag gissade 300 mm från axeln.
2. Friktionskraftens fästpunkt. (Jag skulle gissa det också på 300 mm från axeln, för enkelhetens skull.)
3. Vindrutan är ett lutande plan. Jag antar att dess lutning är 45 grader.
4. Vi bör (förmodligen) ignorera fjäderkraften och anta att det bara är gravitationen som trycker torkaren till vindrutan.
5. Torkarens utgångsläge är horisontellt
6. Ni ska gissa L4
Så normalkraften blir mg*cos(45), och friktionskraften blir mu*mg*cos(45)
Viktkomponenten i vindrutans plan är mg*sin(45)
Dessa två krafter måste tillhandahållas av motorn.
Jag tror att L3 inte har någon betydelse, den kan vara hur lång som helst.
Kraften längs L3 kan nu beräknas och med den kraften och L4 kan även motorns nödvändiga vridmoment beräknas.
Hänger inte riktigt med helt, men har försökt räknat på det men osäker på om det blivit rätt. M2 är motorns vridmoment vilket vi redan vet, så kraften genom L3 fick jag till 49N. För att sen veta vridmomentet som då rör torkararmen tog jag kraften genom L3* L2. Vridmomentet man då fick ut använde jag för att beräkna kraften som torkarbladet förflyttar sig med, men det kanske är fel?
Förstår inte vilka två krafter det är du skriver ska tillhandahållas från motorn. Tacksam för hjälp!
Var försiktig: massan är säkert inte 500kg utan 0,5kg.
Så blir
Ff = 0,347 N
mgvindruta-komp = 3,47 N
Ftotal = Ff + mgvindruta-komp = 3,817 N
M1 = Ftotal * 0,3 m = 1,145 Nm
F2 = M1 / 0,09 m = 12,7 N
M2 = F2 * L4 = 12,7 N * 0,05 m = 0,635 Nm
Ni kan också göra L4 lite längre, t.ex. 100 mm, för att producera mer rotation på vindrutetorkaren.
Tack så otroligt mycket för hjälpen!!
Haha självklart ska det vara 0,5 kg.
Förstår nu och hänger med på hur det är man ska tänka för att komma fram till det.