Mechanische Arbeit über Kraft-Weg-Integration mit PMX

Kraft-Weg-Integration mit PMX zur Messung der mechanischen Arbeit

Einleitung

Die verrichtete mechanische Arbeit W soll durch Integrieren der Kraft F über dem Weg s gemessen werden.

(Wegen der zeitdiskreten Bearbeitung handelt es sich tatsächlich um eine Summation, hier wird jedoch weiter der Begriff Integration verwendet.)

Beginn und Ende der Integration werden über messbare Ereignisse bestimmt, z.B. feste Weg-oder Kraftwerte oder Flanken an einem digitalen Eingang.

Vorgehensweise

Die Integration über den Weg wird erreicht, indem der Weg zunächst nach der Zeit abgeleitet, mit F multipliziert und anschließend wieder über die Zeit integriert wird:

Beispiel A

Integration über den Weg von s1 bis s2:

Hier bestimmen die Ereignisse s=s1 und s=2 Beginn und Ende der Integration. Diese Wegpunkte müssen während des Prozesses in jedem Fall erreicht werden, sonst wird der Beginn oder das Ende nicht erkannt.

 

Beispiel B

Messung des Maximalwerts der Arbeit. Dies ist sinnvoll, wenn z.B. der Endwert des Weges unbestimmt ist oder nicht zuverlässig erreicht werden kann. Die Integration beginnt und endet am gleichen Wegpunkt: s=s1: W = ∮F(s) * ds.

Die Arbeit kann beim Zurückfahren des Weges wieder abnehmen, z.B. durch Feder-Entspannung. Der Maximalwert wird mit einem Peak-Block festgehalten.

Anhang

Die Funktionsblöcke des Beispiels A im Einzelnen:

 

Bitte beachten, dass der Hold-Block in der Berechnungsreihenfolge vor dem Peak-Block steht. Die Flanke von Flag_01 bewirkt somit zuerst die Haltefunktion und dann den Reset des Peak-Blocks.

Tipp

In Beispiel A wird der Hold-Block bereits beim Zurückfahren des Weges wieder zurückgesetzt. Wenn der Wert länger gehalten werden soll, könnte der Block z.B. über ein digitales Signal von extern oder von einem weiteren Trigger-Block zurückgesetzt werden.

Rechtlicher Hinweis

Diese Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung. Sie unterliegen keinen Gewährleistung oder Haftungsansprüchen.

Kontakt / Fragen? Wir freuen uns auf Ihre Anfrage.