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AMESYS - Analyse mechatronischer Systeme

Mechanik Translation

Für die Mechanik der Translationsbewegungen definieren wir den Impuls als eine unabhängige Basisgröße mit eigenem Messverfahren. Die Masse dient lediglich als Proportionalitätsfaktor zwischen dem Impuls und der Geschwindigkeit, ohne dass der Impuls­erhaltungsatz damit seine Gültigkeit verliert. Der Erhaltungssatz war sogar zwingend notwendig, denn eine der Eigenschaften von Primärgrößen war gerade ihre Bilanzierbarkeit. Zur messtechnischen Bestimmung des Impulses ist genau ein Raumpunkt notwendig. Somit kommt dem Impuls die Bedeutung einer P-Quantität zu.

 

Begriff P-Speicher T-Speicher Energie Konverter
Bauelement    
Kapazität Induktivität Widerstand
  Cm Lm Rm
  [Cm] = kg [Lm] = m/N [Rm] = m/Ns
Leistung     P = Δv·F
Energie E = p2/2·Cm E = Δs2/2·Lm
Co-Energie
ECo = (Cm/2)·Δv2     ECo = (Lm/2)·FL2    

mechanisches

Symbol

     

mechatronisches

Symbol

Energiefluss-

schema

 

 

Bauelemente des energetischen Systems Impuls


mechanische Kapazität (linear)

Die die bewegte träge Masse kann als mechanische Kapazität (Translation) interpretiert werden. Sie dient als Elementarspeicher für die P-Energie. Das Speicherverhalten hängt nur von der Menge (Impuls) und der zugehörigen Potentialdifferenz (Geschwindigkeit) ab. 


mechanische Induktivität (linear)

Eine mechanische Feder (z. B. Schraubenfeder) kann als mechanische Induktivität (Translation) interpretiert werden. Sie dient als Elementarspeicher für die T-Energie. Das Speicherverhalten hängt nur von der Quantität (Weg) und dem zugehörigen Fluss (Kraft) ab.


mechanischer Widerstand (linear)

Ein Dämpferelement mit stokesscher Reibung (geschwindigkeitsproportionale Reibung) kann als mechanischer Widerstand (Translation) interpretiert werden. Der mechanische Widerstand ist ein streng dissipatives Bauelement (Energieumwandlung in thermische Energie).

 

mechanischer Widerstand (nichtlinear)

Berühren sich zwei Festkörper, tritt an ihren Kontaktflächen eine Festkörperreibung auf. Das einfachste Modell der Festkörperreibung ist die Coulombsche Reibung. Sowohl bei der Haft- als auch bei der Gleitreibung ist die Reibkraft proportional zur Normalkraft und unabhängig von der Reibfläche sowie dem Betrag der Geschwindigkeit der bewegten Festkörper.

Ein Reibelement mit Coulombscher Reibung (geschwindigkeitsunabhängige Reibung) kann als mechanischer Widerstand (Translation) interpretiert werden.




 


Download

Mechanik Translation (P-Quantität Impuls)

News 1

Verallgemeinerte Netzwerke in der Mechatronik
Erscheinungsdatum: Juni 2013
ISBN: 978-3-486-71982-6

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