Physikerboard.de :: Thema-Überblick - Federkonstante Drehfeder bei Coulombscher Dämpfung berechen

Christian2016

Hallo zusammen,

ich möchte die Federkonstante/Winkelrichtgröße D* einer Drehfeder berechnen.
Das Federsystem unterliegt einer geschwindigkeitsunabhängigen Reibung.
Die Feder soll um 15° vorgespannt werden und dann auf insg. 160° ausgelenkt werden. Nach dem "Loslassen" soll das die Feder innerhalb von 0,5s die 145° Auslenkung zurücklegen.

Ich habe folgende Angaben zu dem System:

Meinen Lösungsansatz habe ich aus dem Buch "Physik für Ingenieure".
Die Formel lautet:

Diese habe ich dann für meinen Fall der Drehschwingung abgeändert:

Dabei gilt:

, da es sich um eine Cosinus-Schwingung handelt.

Wenn ich diese Gleichung dann nach D* auflöse, erhalte ich
D*=0,01236Nm/grad (ich habe im Bogenmaß gerechnet)

Dies erscheint mir doch als recht gering, da die Feder bei voller Auslenkung von 160° nur ein Moment von 1,98Nm aufbringt und mein Reibmoment ja schon 1,2 Nm beträgt.

Was sagt ihr zu meiner Lösung?
Passt der Ansatz? Sind irgendwo grobe Schnitzer drin? Stimmt vllt sogar die Lösung?

Vielen Dank im voraus und verzeiht meine ersten Versuche mit Latex.