Wirkungsgrad und Schlupf

Wirkungsgrad Bei der Leistungsübertragung in Verbindung mit unterschiedlichen oder auch gleichen Energieformen entstehen Verluste – z.B. durch Reibung, Erwärmung, Leckage usw. Die abgegebene Leistung / Nutzleistung PN. ist immer geringer als die zugeführte Leistung / Antriebsleistung PA. Es entsteht eine Verlustleistung PV. Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis dieser beiden Leistungen und beschreibt die Effizienz der Leistungsübertragung Der Wirkungsgrad ist eine dimensionslose Größe und hat einen Wert zwischen 0 und 1 bzw. zwischen 0 und 100 %. Werte über 1 bzw. 100% sind nicht möglich (Perpetuum mobile). In der Praxis kann auch der Wert 1 bzw.100% nicht erreicht werden. PA PN PV

Wirkungsgrad Getriebe E - Motor Hydraulik - Motor ∆ p ⋅ Q M U ⋅ I Leistungsübertragung mit gleicher Energieform Mechanische Leistungs- übertragung Verluste durch Reibung Leistungsübertragung durch umwandeln von Energie Elektrisch – mechanische Leistungsübertragung Verluste durch Reibung und Erwärmung Getriebe E - Motor Hydraulik - Motor ∆ p ⋅ Q M ⋅ U ⋅ I M ⋅ ω M1 ⋅ 1 M ⋅ 2 2 3

Zusammenfassung Die Verlustleistung in einem System setzt sich auch verschiedenen Anteilen zusammen, z.B. Reibung , Erwärmung, Leckage usw. Die verschiedenen Wirkungsgrade berücksichtigen diese Anteile. Die Wirkungsgrade innerhalb eines Systems werden miteinander multipliziert. ….

Schlupf Schlupf entsteht, wenn in einem Antriebsystem die Leistung durch Reibschluss übertragen wird. Zwischen den Antriebselementen findet eine Relativbewegung statt, es wirken Reibkräfte. In der Agrartechnik spielen diese Verhältnisse z.B. eine Rolle bei Riementrieben Riemenscheine – Riemen Fahrwerke Antriebsrad – Boden Raupenlaufwerk – Boden Bei einer Leistungsübertragung durch Formschluss (Verzahnung) tritt kein Schlupf auf wie z.B. bei Kettentrieben Kettenrad – Kette Zahnradgetriebe Zahnrad – Zahnrad

Schlupf s0 : theoretische Wegstrecke Bei der Leistungsübertragung Rad – Boden ist der Schlupf definiert oder s0 : theoretische Wegstrecke s1 : tatsächlich zurückgelegte Wegstrecke vU : Umfangsgeschwindigkeit des Antriebrades vF : Fahrgeschwindigkeit Quelle: Renius, K. T.: Traktoren: Technik und ihre Anwendung. München 1985 Reifen angetrieben ohne Zugkraft Schlupf gering positiv Reifen angetrieben mit Zugkraft Schlupf positiv Reifen gezogen Schlupf negativ

Schlupf Die Größe des Schlupfes ist abhängig von den Größen der Kräfte, die übertragen werden sowie von der Materialpaarung. Große Kräfte bedeutet großer Schlumpf, d.h. mit zunehmender Kraft FT vergrößert sich der Schlupf. Quelle: Renius, K. T.: Traktoren: Technik und ihre Anwendung. München 1985

Triebkraftbeiwert Die auf dem Boden übertragbaren Triebkräfte sind begrenzt. Die jeweiligen Grenzwerte lassen sich mit dem Triebkraftsbeiwert berechnen. Es gilt Der Triebkraftbeiwert wird durch Messung bestimmt. Auf harten Böden lassen sich größere Triebkräfte übertragen als auf weichen. FT : Triebkraft FG : Radlast Triebkraftbeiwert Quelle: Renius, K. T.: Traktoren: Technik und ihre Anwendung. München 1985