Drehmoment ausrechnen

  • Hallo,
    ich möchte mir, zum Schutz meines kleinen Traktors, eine Rutschkupplung für die Anbaugeräte zulegen. Kann man von der Zapfwellenleistung (14PS) ausgehend ermittel wieviel Nm die Rutschkupplung haben muss um nicht das Getriebe zu beschädigen ?


    Gruß
    landbastler

    Jinma 164Y ; Baujahr 2016; 16PS/2400 u/min; 3 Zylinder Wirbelkammer-Dieselmotor; 2 Gruppen; je 3 Gänge vorwärts und 1x rückwärts; Allrad und Differentialsperre zuschaltbar; Zapfwelle 540, 720 und 1000 u/min; Servolenkung; Heckkraftheber ; Frontlader; Anhängerhydraulik; Überrollbügel mit Gurt;

  • Hallo Landbastler,


    was möchtest Du denn mit der Überlastkupplung schützen?
    Deinen Traktor, oder das Anbaugerät?
    ZW-Drehzahl 540 oder 1000 oder was dazwischen?
    Für die Art der zu verwendenden Überlastkupplung ist es immer
    sinnvoll zu wissen, welches Anbaugerät betrieben werden soll.
    Mähwerke bekommen meistens Reibscheibenkupplungen, Schwader meistens Sternratschen,
    Güllemixer eine Scherbolzenkupplung, etc.


    In Abhängigkeit von der Arbeitsweise der verwendeten Überlastkupplung wird das Nennmoment
    mit verschiedenen Faktoren beaufschlagt, die dann das Schaltmoment der Kupplung ergeben.


    Was für ein Anbaugerät hast Du und was schreibt der Hersteller dieses Anbaugerätes als
    max. Drehmoment bzw. max Aufnahmeleistung vor?


    Gruß, F20GH.

    Fendt 108SA 1975; Fendt Fix 2 1961; Fendt F20GH 1952; Fendt F15G6 1955; Fahr D90H 1956

  • Hallo F20GH,


    ich habe für meinen Kleinen eine Bodenfräse BF 105 und jetzt einen Heuwender Morellato T16. Der Bandheuwender ist sehr genügsam und benötigt nur 5PS als Antriebskraft. Ich weiß im Moment gar nicht ob in der Anleitung der Bodenfräse eine PS Zahl stand, aber es stand drin das sie für Traktoren von 16-20PS geeignet sei. Die 16 PS habe ich geradeso. Ich habe auch schon mehrfach damit gearbeitet - ohne Probleme, aber für den Fall einer Überlastung möchte ich Vorsorge treffen.
    Ein Maschinenbauingenieur hat mir ausgerechnet das der Traktor bei 540U/min an der Zapfwelle 182Nm zur Verfügung hat. Leider bekomme ich von den Anbietern der Rutschkupplungen keine Antwort ob man diese Rutschkupplungen einstellen kann und wie.


    Gruß
    landbastler

    Jinma 164Y ; Baujahr 2016; 16PS/2400 u/min; 3 Zylinder Wirbelkammer-Dieselmotor; 2 Gruppen; je 3 Gänge vorwärts und 1x rückwärts; Allrad und Differentialsperre zuschaltbar; Zapfwelle 540, 720 und 1000 u/min; Servolenkung; Heckkraftheber ; Frontlader; Anhängerhydraulik; Überrollbügel mit Gurt;

  • Hallo Landbastler,


    dass du keine Antwort bekommst wird wohl daran liegen das die Reibkupplungen der meisten Anbieter erst bei 400Nm anfangen. Du könntest natürlich probieren die Muttern zu lösen um somit die Federn zu entspannen aber ob dass klappt kann ich dir nicht sagen.


    Alternativ könntest du noch eine Scherbolzenkupplung nehmen und die originale Schraube durch eine zweigeteilte Büchse und eine kleine Schraube ersetzen. Aber auch hier wirst du selbst ausrechnen müssen welche Schraubenstärke du benötigst.


    Gruß Marco

  • Die ganze Sache ist völliger Quatsch.
    Wenn du nur 14 PS hast, kannst du dein Getriebe nicht mit 16 PS überlasten. Die stellt ja dein Motor gar nicht bereit. Bedenke: actio=reactio!

    Ohne Eicher?? Ohne mich.


    Eicher EKL15/II
    Eicher 3085 mit FH Synchron
    Eicher 3???

  • Moin,


    Dein Getriebe wird von den Anbaugeräten sicherlich nicht beschädigt. Das Getriebe ist für das Drehmoment des Motor ausgelegt und durch die Kupplung geschützt. Wenn nun ein Anbaugerät zu viel Drehmoment abverlangt, geht Dein Motor eher aus, als das dass Getriebe Schäden nimmt. Die Rutschkupplungen sind als Schutz für die Anbaugeräte gedacht, nicht für den Traktor.


    Grüße aus dem sonnigen Norden


    Uwe

  • Hallo,
    ich dachte wenn mein Getriebe zur Übertragung von 16PS ausgelegt ist, die Fräse dann plötzlich klemmt, entsteht eine Kraft zwischen Anbaugerät und Motor, die höher als 16PS ist. Somit zerstört es mir entweder die Zahnräder des Getriebes oder die Welle vom Motor zum Getriebe. So ein Kraftmoment entsteht doch auf einen Schlag, sodass der Motor gar nicht so schnell von ca. 1800U/min auf 0 kommt. Die Kupplung ist doch viel stärker ausgelegt als für die Übertragung der 16PS, ansonsten könnte man den Motor ja nicht abwürgen.


    Gruß
    landbastler

    Jinma 164Y ; Baujahr 2016; 16PS/2400 u/min; 3 Zylinder Wirbelkammer-Dieselmotor; 2 Gruppen; je 3 Gänge vorwärts und 1x rückwärts; Allrad und Differentialsperre zuschaltbar; Zapfwelle 540, 720 und 1000 u/min; Servolenkung; Heckkraftheber ; Frontlader; Anhängerhydraulik; Überrollbügel mit Gurt;

  • Zitat von landbastler

    Hallo,
    ich dachte wenn mein Getriebe zur Übertragung von 16PS ausgelegt ist, die Fräse dann plötzlich klemmt, entsteht eine Kraft zwischen Anbaugerät und Motor, die höher als 16PS ist. Somit zerstört es mir entweder die Zahnräder des Getriebes oder die Welle vom Motor zum Getriebe. So ein Kraftmoment entsteht doch auf einen Schlag, sodass der Motor gar nicht so schnell von ca. 1800U/min auf 0 kommt. Die Kupplung ist doch viel stärker ausgelegt als für die Übertragung der 16PS, ansonsten könnte man den Motor ja nicht abwürgen.


    Da denkst du falsch. Ein Motor geht nicht von einer Millisekunde auf die andere aus.
    1. Klemmt deine Fräse nicht sofort, sondern die Kraft, bzw der Kraftbedarf, steigt kontinuierlich an. Zusätzlich wird deine Fräse von selbst nach oben ausweichen, gleichzeitig drückt es die Motordrehzahl rapide runter.
    2. Ist selbst bei deinem Reiskocher davon auszugehen, dass die Getriebe-Zahnrädchen entsprechend berechnet wurden.

    Ohne Eicher?? Ohne mich.


    Eicher EKL15/II
    Eicher 3085 mit FH Synchron
    Eicher 3???

  • Also ein bißchen mehr Respekt darf ich erwarten. Ich bezeichne Deinen Eicher auch nicht als taubenblaues Altmetall :lol: .


    Ich habe mal nachgeschaut. Der Motor hat ein max Drehmoment von 54N.m das bereits bei 1800U/min erreicht wird. Der ganze Traktor hat eine max. Zugkraft von 3500N. Bezogen auf die Zapfwelle spielt sicherlich nur der Wert des Motors eine Rolle. Wenn ich nichts unternehmen muss wäre das sicherlich die beste Variante, aber ein Getriebeschaden käme einem Totalschaden gleich.


    Gruß
    landbastler

    Jinma 164Y ; Baujahr 2016; 16PS/2400 u/min; 3 Zylinder Wirbelkammer-Dieselmotor; 2 Gruppen; je 3 Gänge vorwärts und 1x rückwärts; Allrad und Differentialsperre zuschaltbar; Zapfwelle 540, 720 und 1000 u/min; Servolenkung; Heckkraftheber ; Frontlader; Anhängerhydraulik; Überrollbügel mit Gurt;

  • Zitat von landbastler

    Also ein bißchen mehr Respekt darf ich erwarten. Ich bezeichne Deinen Eicher auch nicht als taubenblaues Altmetall :lol: .


    Ich habe mal nachgeschaut. Der Motor hat ein max Drehmoment von 54N.m das bereits bei 1800U/min erreicht wird. Der ganze Traktor hat eine max. Zugkraft von 3500N. Bezogen auf die Zapfwelle spielt sicherlich nur der Wert des Motors eine Rolle. Wenn ich nichts unternehmen muss wäre das sicherlich die beste Variante, aber ein Getriebeschaden käme einem Totalschaden gleich.


    In meinem Fall Hellblau wenn ich bitten darf :wink:
    Denk dran, Papier ist geduldig. Die in Prospekt und Bedienungsanleitung attestierten Werte, insbesondere die von dir angegebene Zugkraft, haben mit Praxis nicht viel zu tun.


    Edit: Fehler korrigiert.

    Ohne Eicher?? Ohne mich.


    Eicher EKL15/II
    Eicher 3085 mit FH Synchron
    Eicher 3???

  • Zitat von landbastler

    Hallo,
    ich dachte wenn mein Getriebe zur Übertragung von 16PS ausgelegt ist, die Fräse dann plötzlich klemmt, entsteht eine Kraft zwischen Anbaugerät und Motor, die höher als 16PS ist. Somit zerstört es mir entweder die Zahnräder des Getriebes oder die Welle vom Motor zum Getriebe. So ein Kraftmoment entsteht doch auf einen Schlag, sodass der Motor gar nicht so schnell von ca. 1800U/min auf 0 kommt. Die Kupplung ist doch viel stärker ausgelegt als für die Übertragung der 16PS, ansonsten könnte man den Motor ja nicht abwürgen.


    Gruß
    landbastler


    Wo sollen denn mehr als 16PS herkommen? Ich befürchte, Du verwechselst da etwas. Es gibt Drehmomentspitzen...Dein Schlepper hat 16PS mit einem Drehmoment 54Nm und das Getriebe kann mehr als 45Nm vertragen. Kräftespitzen hast Du immer wieder, z.B. ruckartigen Anfahren oder bei Frontladerarbeiten, etc. bei Zapfwellenantrieben können es Anbaugeräte wie, z.B. Stroh-Pressen sein.
    Dafür ist so ein Getriebe ausgelegt. Und wenn Du Gerätschaften Dir zulegst, die in der Beschreibung für solche Schlepper konstruiert sind, was soll da passieren?


    Gruß
    Uwe

  • Hallo Uwe,


    was da passieren soll ist schnell erklärt: ein kapitaler Getriebeschaden verursacht durch eine Drehmomentspitze.


    Das schwächste Glied der Kette gibt nach - so ist es nunmal. Und wenn das Getriebe des Anbaugerätes und die Gelenkwelle mit ausreichend Reserve dimensioniert wurden, dann versagt das nächstschwächere Bauteil in der Kette. Das kann dann sehr gut z.B. die Zapfwelle im Getriebe sein, oder ein Zahnradpaar, was diese antreibt.


    Gruß, F20GH.

    Fendt 108SA 1975; Fendt Fix 2 1961; Fendt F20GH 1952; Fendt F15G6 1955; Fahr D90H 1956

  • Zitat von Uwestraktor

    Wo sollen denn mehr als 16PS herkommen? Ich befürchte, Du verwechselst da etwas. Es gibt Drehmomentspitzen...Dein Schlepper hat 16PS mit einem Drehmoment 54Nm und das Getriebe kann mehr als 45Nm vertragen. Kräftespitzen hast Du immer wieder, z.B. ruckartigen Anfahren oder bei Frontladerarbeiten, etc. bei Zapfwellenantrieben können es Anbaugeräte wie, z.B. Stroh-Pressen sein.
    Dafür ist so ein Getriebe ausgelegt. Und wenn Du Gerätschaften Dir zulegst, die in der Beschreibung für solche Schlepper konstruiert sind, was soll da passieren?


    Gruß
    Uwe



    Landbastler hat absolut Recht mit seinem Gedanken. Sein Motor mag zwar nur 16PS haben, die Bremsleistung des Systems kann aber deutlich darüber hinaus wirken.
    Eigentlich ist es ganz einfach erklärt:
    Nehmen wir an der Motor dreht 1800 1/min und hat dabei eine max. Leistung von 16PS. Nun wird Last aufgekuppelt - allein das reicht schon um die Drehzal zu mindest etwas schwanken zu lassen (Trägheitsmomente der Massen, Übergang von Haftreibung zu Gleitreibung etc.) somit gab es schon eine Lastspitze die über der anliegenden Motorleistung lag. Nehmen wir weiter an, dass sich die Last im eingekuppelten Zustand weiter gleichmäßig erhöht. Dann würde der Motor entsprechend der Drehzahlregelung immer mehr Leistung abgeben um die eingestellte Drehzahl zu halten. Sobald seine max. Leistung überschritten ist, wirkt eine negative Beschleunigung auf die drehenden Teile (ungleiche Momente). Die Stärke der negativen Beschleunigung in Verbindung mit den drehenden Massen führt dann zum Wirken einer Mehrleistung durch Abbau von kinetischer Energie (bei riesigen Schwungmassen der alten Schlepper immens). Die Beschleunigung (in diesem Fall negativ) hat dabei großen Einfluss denn wäre sie "unendlich" wäre das erzeugte Moment es auch. Bei plötzlicher Überlast geht es in die Richtung. Erst wird Energie durch Torsion der belasteten Bauteile aufgenommen, wenn die anliegende Energie damit nicht abgebaut werden kann, gibt das schwächste- oder das am stärksten belastete Element auf.


    Gruß

  • Zitat

    Nehmen wir an der Motor dreht 1800 1/min und hat dabei eine max. Leistung von 16PS. Nun wird Last aufgekuppelt - allein das reicht schon um die Drehzal zu mindest etwas schwanken zu lassen (Trägheitsmomente der Massen, Übergang von Haftreibung zu Gleitreibung etc.) somit gab es schon eine Lastspitze die über der anliegenden Motorleistung lag.


    .. so verhält es sich aber nicht! Und die max. Motorleistung hat nichts mit einer auftretenden Drehmomentspitze zu tun.
    Und das max. Drehmoment liegt auch nicht im Drehzahlbereich der max. Leistung.
    Die 16 PS bei 1800 1/min ergeben rechnerisch lediglich gute 62 Nm an der Kurbelwelle.


    Und bei Blockade eines Anbaugerätes kannst Du als Stoßbelastung auf die Komponenten locker den Faktor 2 bis 3 zugrunde legen!
    Das sind dann schon quasi 180 Nm an der Kurbelwelle, bei einer Getriebeübersetzung von 2:1 (1800 am Motor = 900 an der Zapfwelle) sind es dann schon
    360 Nm am ZW Stummel.


    So einfach ist die Betrachtung also nicht.


    Gruß, F20GH.

    Fendt 108SA 1975; Fendt Fix 2 1961; Fendt F20GH 1952; Fendt F15G6 1955; Fahr D90H 1956

  • Zitat

    " Dann würde der Motor entsprechend der Drehzahlregelung immer mehr Leistung abgeben um die eingestellte Drehzahl zu halten"


    Gruß


    Moin,


    nein. Ein Motor hat ein maximales Drehmoment, maximale Drehzahl und die daraus resultierende maximale Leistung. Da gibt es keine Mehrleistung etc. Und wenn ihr schon etwas über diese Dinge schreibt, dann bringt Last, Drehzahl und Leistung nicht durcheinander ;)



    Zitat von F20GH

    Hallo Uwe,


    was da passieren soll ist schnell erklärt: ein kapitaler Getriebeschaden verursacht durch eine Drehmomentspitze.


    Gruß, F20GH.


    Auch hier, nein. Wie ich schon schrieb, gibt es Schwankungen und Drehmomentspitzen, das ist auch normal und dafür ist das Getriebe ausgelegt. Sonst würde es bereits beim Anfahren sich auflösen. Die Gerätschaften, die eingangs erklärt wurden, werden das Getriebe nicht zerstören.


    Grüße nun aus dem trüben Norden
    Uwe

  • Zitat von Commander89

    Eigentlich ist es ganz einfach erklärt:


    Und trotzdem falsch...



    Zitat von Commander89


    Nehmen wir weiter an, dass sich die Last im eingekuppelten Zustand weiter gleichmäßig erhöht. Dann würde der Motor entsprechend der Drehzahlregelung immer mehr Leistung abgeben um die eingestellte Drehzahl zu halten.


    Du solltest dich noch mal gründlich mit den Drehmoment-Drehzahl-Diagrammen typischer Dieselmotoren befassen. Und dir die Punkte "Maximalleistung" sowie "maximales Drehmoment" markieren. Dann über den Drehzahlabfall in Verbindung mit dem typischen Drehmomentanstieg nachdenken. Und schon merkst du, dass du da ganz gehörig etwas durcheinander gewürfelt hast!


    Wenn die Fräse nun schlagartig auf einen großen Stein oder ein ähnliches Hindernis trifft, treten durchaus kräftige Drehmomentspitzen auf. Entweder die Fräse kann in dem Moment nach oben ausweichen, oder die Energie muss irgendwo anders hin.


    Wie wird denn die Fräswelle deiner Fräse angetrieben? Über Keilriemen?


    MfG
    Fabian

  • Hallo,
    mein Ansatz begann ja von der anderen Seite. Der Motor hat 16 PS bei 2400U/min und ein max. Drehmoment von 52 Nm das bereits bei 1800U7min erreicht wird. Wenn die Zapfwelle für eine Leistung von 14PS ausgelegt ist, dann ist alles davor sicherlich mindestens für 14PS ausgelegt. Die max. Leistung der Zapfwelle wird bestimmt nur bei der kleinsten Stufe (540U/min) erreicht. Aus diesen Daten errechnete dann der Maschinenbauingenieur die 182Nm. In anderen Foren nahm man die 52 Nm und rechnete dann über das Übersetzungsverhältnis des Getriebes die Belastbarkeit der Zapfwelle aus.


    Das alles ganz schön verwirrend.


    Gruß
    landbastler

    Jinma 164Y ; Baujahr 2016; 16PS/2400 u/min; 3 Zylinder Wirbelkammer-Dieselmotor; 2 Gruppen; je 3 Gänge vorwärts und 1x rückwärts; Allrad und Differentialsperre zuschaltbar; Zapfwelle 540, 720 und 1000 u/min; Servolenkung; Heckkraftheber ; Frontlader; Anhängerhydraulik; Überrollbügel mit Gurt;

  • Zitat von rs0140

    ich denke mal die Fräswelle wird wie bei fast allen anderen Fräsen über eine im Ölbad laufende Kette angetrieben. Hätte sie aber wieder erwartend Keilriemen wäre die ganze Diskussion hinfällig...


    Diese Diskussion ist sowieso völlig überflüssig. Bei jeder Konstruktion wird auch ein Überlastfall berücksichtigt und Sicherheiten einberechnet. Wie schon mal spaßhalber gesagt, das ist auch bei Reiskochern so. Oder meint ihr etwa, dass man in Fernost keine Getriebe konstruieren kann?


    Zitat von landbastler

    Der Motor hat 16 PS bei 2400U/min und ein max. Drehmoment von 52 Nm das bereits bei 1800U7min erreicht wird. Wenn die Zapfwelle für eine Leistung von 14PS ausgelegt ist, dann ist alles davor sicherlich mindestens für 14PS ausgelegt.


    Völliger Bullshit. Deine gesamtes Getriebe ist für 16 PS ausgelegt, wenn nicht sogar für mehr. An deiner Zapfwelle kommen aber wegen Verlust nur noch 14 PS von deinen 16 an. Auch völlig normal.



    Diese ganze theoretische was wäre wenn Diskussion ist eine Lachnummer. Mehr nicht.

    Ohne Eicher?? Ohne mich.


    Eicher EKL15/II
    Eicher 3085 mit FH Synchron
    Eicher 3???

  • Lieber Landbastler,


    stell doch mal Fotos von der Gelenkwelle und der Fräse rein. Und äußer dich zu der Leistungsübertragung direkt auf die Fräswelle.
    Selbst wenn da ein Kettentrieb drin ist, kann konstruktiv immer noch eine Überlastsicherung an einer Stelle sitzen, die der Laie so nicht findet. Eine federbelastete Rutschkupplung als Welle-Nabe-Verbindung zwischen Kettenrad und Welle beispielsweise.


    Zitat von landbastler

    Hallo,
    mein Ansatz begann ja von der anderen Seite. Der Motor hat 16 PS bei 2400U/min und ein max. Drehmoment von 52 Nm das bereits bei 1800U7min erreicht wird. Wenn die Zapfwelle für eine Leistung von 14PS ausgelegt ist, dann ist alles davor sicherlich mindestens für 14PS ausgelegt. Die max. Leistung der Zapfwelle wird bestimmt nur bei der kleinsten Stufe (540U/min) erreicht. Aus diesen Daten errechnete dann der Maschinenbauingenieur die 182Nm. In anderen Foren nahm man die 52 Nm und rechnete dann über das Übersetzungsverhältnis des Getriebes die Belastbarkeit der Zapfwelle aus.


    Das alles ganz schön verwirrend.


    Gruß
    landbastler


    zu der ganzen Rechnerei, das ist doch alles kein Hexenwerk, aber an dieser Stelle eigentlich völlig überflüssig. Zur Erläuterung des Sachverhaltes und damit nicht mehr so ehrfürchtig von ominösen Rechnungen gesprochen wird:
    P=2*pi*n*M


    Du hast 16 PS an der Kurbelwelle des Motors, das sind runde 12 kW, bei einer Nenndrehzahl von 2400 1/min. Davon kommen am Zapfwellenstummel ungefähr 10-11 kW an, bei einer Drehzahl von 540 1/min. Denn es darf nicht vergessen werden, dass die 540 1/min der Zapfwelle nur bei Nenndrehzahl des Motors anliegen.
    Wenn wir mit 10 kW rechnen sind das 176 Nm, nehmen wir 11 kW sind wir schon bei 195,5 Nm, 10,5 kW kommen mit 185 Nm der von dir vorgelegten Rechnung sehr nahe.
    Das zeigt doch, welch kleine Änderungen hier bereits für Drehmomentsprünge sorgen, über die sich in der Praxis nun wirklich keiner den Kopf zerbricht.


    Wenn du das maximale Drehmoment von 52 Nm bei 1800 1/min des Motors hast, macht die Zapfwelle noch 405 1/min. Der Motor leistet in dem Moment selbst nur noch knappe 10 kW. Mit dem gewissen Leistungsverlust zwischen Motor und Zapfwellenstummel hast du in dem Moment also 9 kW am Stummel, macht 212 Nm.


    Und nun überlegt bitte alle selbst, ob es sich lohnt über 180 oder 190 Nm zu streiten. Belastungen bis 250 Nm treten im Betrieb locker auf, ganz grob gesagt sollte bis 300 Nm im Getriebe alles heile bleiben. An der Stelle dürfte die Gelenkwelle dann als erstes aussteigen...


    MfG
    Fabian