Zugkraftbedarf errechnen ?

Hallo Deutz 4006,

darüber kann ich jetzt auch nur spekulieren, da ich den Haftreibungsbeiwert für Gummi in Schlamm nicht kenne.
Die Formel, die ich verwendet habe, ist schon richtig. Die habe ich aber auch nachlesen müssen, insofern habe ich ja nur die gegebenen Werte in die Formel eingesetzt.

So isses,
Haftreibung habe ich mal in der 5.Klasse mit Federwaage und Testgewicht auf verschiedenen Untegründen im Versuch kennengelernt. Heute genügt ein Klick auf Google und man weis was Sache ist.
Etwas anderes ist das Losbrechmoment was bei Schrauben auftritt -aber nicht bei Rädern.

mfg Andreas

Das ist ja eine interessante Diskussion!

Ich will jetz nicht als Klugscheißer rüberkommen, aber... es wurden aber paar Begriffe durcheinander geworfen.

Haftreibung: Der Hänger steht und soll mit blockierenden Rädern angezogen werden. (Gummi-Asphalt-trocken: ca. 0,9 Gummi-Asphalt-nass: ca. 0,65)
Gleitreibung: Der Hänger rutscht mit gezogenen Bremsen (Die Werte sind etwas geringer (0,7-0,5), als bei Haftreibung)
Rollreibung: Der Hänger soll mit gelösten Bremsen gerollt werden. (wobei hier wieder ein Unterschied zwischen Anrollen und am Rollen halten gemacht werden kann). Der Wert hängt stark vom Untergrund Zustand des Hängers (Schmierung, Luftdruck Reifen) ab. Bei LKW auf Asphalt ca. 0,006-0,012, Alter Hänger im Dreck bestimmt bis 0,050 oder noch höher.

Zugkraft = Summe aller Widerstandskräfte

Widerstandskraft 1: Rollwiderstand
Dieser setzt sich zusammen aus:
Walkwiderstand (Reibung im Gummi ca. 80 % des Rollwiderstandes),
Reibwiderstand (entsteht durch Schlupf, ca. 20% des Rollwiderstandes),
Lüfterwiderstand (Reifen), Unebenheitswiderstand (nicht mit Steigung zu verwechseln), sowie Schwallwiderstand (plastische Verformung des Untergrundes->Bulldizing) und Kurvenwiderstand (Fahrbahn)) lassen wir mal außen vor.
Rollwiderstand = F(roll) = m(achslast)*g*f(r)
Anhaltswerte für f(r) (befestigte Fahrbahn):
PKW: 0,6% - 1,8%
LKW: 0,5 % - 1,2 %
Da sich diese Werte auf reibungsarme Lager beziehen, treffen sie hier nicht ganz zu. Eine leicht schleifende Bremse, Uralt-Radlager, platte Reifen und wenig Fett erhöhen den Rollwiderstandsbeiwert f(r).
--> f(r) = 4% = 0,04 (vielleicht auch 3% oder 5% oder noch höher, hängt ganz vom Zustand des Hängers ab)

Achslast=Gesamtgewicht-Stützlast(200kg) =1800kg

F(roll) = 1800kg * 9,81m/s²*0,04 = 706N (entspricht 72kg)

Widerstandskraft 2: Beschleunigungswiderstand
F(b)=m(gesamtmasse)*a[*e(m)]
a ist die Beschleunigung des Schleppers/Hängers in [m/s²]. Ich habe einen Wert von 1 m/s² angenommen.
e(m) ist der rotatorische Massenzuschlagsfaktor, der etwas über 1 liegt und wegen den geringen rotierenden Massen am Hänger (ist ja kein Motor+Getriebe drin, das mit beschleunigt werden muss) hier einfach mal weggelassen wird.
F(b)=m*a
F(b)=2000kg*0,5m/s²=1000N (entspricht 102 kg)

Widerstandskraft 3: Steigungswiderstand
Bei Fahrten am Berg gilt bis q=20% Steigung:
F(st)=m*g*q
F(st)=2000kg*9,81m/s²*0,2 = 3924N (entspricht 400kg)

Druck- oder Formwiderstand, Induzierter-, Oberflächen- und Innerer Widerstand (zusammen Luftwiderstand) lassen wir mal weg.

Somit:
Zugkraft Anfahren zum Rangieren auf ebenem, festem Untergrund:
F(z) = F(roll) + F(b) = 706N + 1000N = 1706N (entspricht 174kg)
Zugkraft Bergauffahrt (auf festem Untergrund konstante Geschwindigkeit haltend):
F(z) = F(roll) + F(st) = 706N + 3924N = 4630N (entspricht 472kg)

Das ganze ist ne grobe Berechnung, die auf festem Untergrund (Straße, sehr gutes Pflaster) zutrifft. Im Dreck steigt der Rollwiderstandsbeiwert f(r) durch den Schwallwiderstand erheblich!
Auch müsste man bei Fahrten am Berg die Gewichtskraft auf den Boden als geringer annehmen, somit sinkt der Rollwiderstand leicht.
Die Breite der Reifen (Erhöhte Reibung durch Formschluss) bleibt ebenso unberücksichtigt.

Unsicher bin ich mir bei dem Wert der Beschleunigung. Die geht stark ein, wenn sie hoch ist. Das kennt man, wenn das Spiel im Maul überwunden ist und es kurz knallt und ruckt. Direkt, im ersten Moment, ist die Beschleunigung des Hängers und somit die Zugkraft sehr groß!
Auch bei f(r) bin ich mir nicht sicher, da der Wert stark variieren kann!
Die Stützlast hab ich einfach mal mit 200kg angenommen (Einachser), kann aber leicht gestimmt werden.

Aber Papier ist ja bekanntlich geduldig. Wirklich wissen wirst du's nur, wenn du die Zugkraft (und die Achslast am Besten gleich mit) misst.

Die tatsächelichen Werte würden mich jetz schon interessieren...