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Haftsicherheit

Schüler Berufskolleg, 12. Klassenstufe

Tags: Formel, Haftsicherheit

 
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Clownfisch

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19:47 Uhr, 09.03.2009

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Hi

Es geht um folgende Aufgabe:

Das im bild skizzierte Kfz, dessen hintere Räder gebremst sind, steht auf einer geneigten Fahrban.Wie groß ist die Haftsicherheit Sh bei einem Neigungswinkel von 10° und der Haftreibungszahl 0,6.

Ich kann jetzt grad blöderweise die Zeichnung nicht anhängen.

Aber geht auch eigentlich blos ums Prinzip.

Gegeben ist der Radabstand.(2750mm)

Der abstand vom Vorderrad zum schwerpunkt(1100) und der abstand vom boden bis zum schwerpunkt(650)

Ich finde aber irgendwie keine Formel oderso für die Haftsicherheit.Nur für die Kippsicherheit, aber die ist wohl nicht gemeint oder?

Kann mir da wer helfen?

MfG Clowni


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Mitternachtsformel
Online-Nachhilfe in Mathematik
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MBler07

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21:41 Uhr, 09.03.2009

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Hi

Ich nehme mal an, dass du die Differenz der Haftreibungs- zur Hangabtriebskraft bzw das Verhältnis beider zueinander berechnen sollst.
Du musst also den Teil der Gewichtskraft bestimmen, der auf die Hinterachse wirkt.

Grüße
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DK2ZA

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16:33 Uhr, 10.03.2009

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Die Haftsicherheit SH ist für diesen Fall definiert als das Verhältnis von maximaler Haftkraft F_(Hmax) zu Hangabtriebskraft FH.

SH= F_(Hmax) /FH


Die Hangabtriebskraft ist

FH= m*g*sin(10°)


Die maximale Haftkraft ist das Produkt aus Haftreibungskoeffizient und Normalkraft:

F_(Hmax) =μHFN=0,6FN


Die Normalkraft FN ist die Kraft, mit welcher die Hinterräder gegen den Boden gedrückt werden.

Um sie zu berechnen betrachtet man das Auto als Hebel, der um eine Achse drehbar ist, welche durch die Berührpunkte der Vorderräder mit dem Boden geht. Das Gewicht mg des Autos bewirkt ein Drehmoment um diese Achse. Dieses wird durch ein entgegengesetztes Drehmoment ausgeglichen, welches durch die Kraft -FN des Bodens auf die Hinterräder bewirkt wird.

So ergibt sich

FN=0,352879mg

und

F_(Hmax) =0,2117274mg

Schließlich

SH= (0,2117274*m*g)/(m*g*sin(10°))

SH=1,22


GRUSS, DK2ZA

Frage beantwortet
Clownfisch

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17:37 Uhr, 10.03.2009

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Alles klar

Besten dank!

MfG Clowni

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MBler07

MBler07 aktiv_icon

17:57 Uhr, 10.03.2009

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@DK2ZA:
Bist du dir bei deinen Werten sicher?
Ich komme auf eine Normalkraft von FNH=0,4FN=0,4mgcos(10)~0,39392 die auf die Hinterräder wirkt.
Antwort
DK2ZA

DK2ZA aktiv_icon

18:59 Uhr, 10.03.2009

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@MBler07:

Du hast die Gewichtskraft des Autos zuerst zerlegt und dann das Drehmoment (im Uhrzeigersinn) berechnet, welches durch die zur schiefen Ebene senkrechte Komponente des Gewichtes erzeugt wird.

Aber die andere, zum Hang parallele, Komponente der Gewichtskraft (= Hangabtriebskraft) wirkt auch auf das Auto und erzeugt auch ein Drehmoment (entgegen dem Uhrzeigersinn). Wenn du dieses noch berücksichtigst, erhältst du das gleiche Ergebnis wie ich.


GRUSS, DK2ZA

Antwort
MBler07

MBler07 aktiv_icon

15:33 Uhr, 11.03.2009

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Stimmt wohl. Ich hab die Höhenangabe überlesen.