Volumen eines Kugelabschnittes berechnen

  • Ich komme da mit meiner Schul Mathe nicht weiter.


    Ich brauche das Volumen zweier Kugelabschnitte.


    Der 1 Abschnitt hat den Durchmesser von 54mm, eine Abschnittshöhe von 2mm und einen Radius von 180mm


    Der 2 Abschnitt hat den Durchmesser von 54mm, eine Abschnittshöhe von 2,4mm und einen Radius von 150mm



    Wir berechnen so das Volumen des Doms von verschiedenen Kolben.


    Aprilia GP und Honda GP


    Wer kann helfen?

    Larmoyant

  • folgendermaßen:


    V = pi x h/6 x (3r+h²)


    der 1. ausdruck ist als (pi mal h) durch 6 zuverstehen, sprich der bruch /6 betrifft sowohl pi alsauch h.

  • Hallo!


    Formel für Kugelkalotte:


    V=((h^2*pi)/3)*(3*r-h)


    h: Höhe der Kugelkalotte
    V: Volumen der Kugelkalotte
    r: Radius



    Und weil ich grad den Rechner vor mir liegen habe...


    Abschnitt 1: V=2253,57mm³ = 2,25357ml
    Abschnitt 2: V=2699,57mm³ = 2,69957ml



    Frage: sind die wirklich kugelförmig?
    Dachte aktuelle Brennraumlayouts werden eher trochoidenförmig gestaltet...

  • Ich verstehe zwar nicht genau was du meinst, aber eine Kalotte wird wie oben berechnet. Für Rotationskörper gibt es da noch die Regel von Guldin.

    P.S.: Schreiben one Rechtschreibfeler macht keinen spaas :nuts:


  • und genau diese formel stimmt nicht.
    weil der radius r in dieser formel nicht der radius der grundfläche des abschnittes ist, sondern r beschreibt in diesem fall die länge von 2 geraden, die vom mittelpunkt der kugel aufgespannt, genau an den äußeren enden des kugelabschnittes münden.
    ist hier nicht ganz leicht zu erklären.
    meine formel oben ist die daraus bereinigte variante, in welcher r tätsächlich der radius der grundfläche des abschnittes ist.


    edit:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Kugelsegment


    mein r ist a, dein r ist r in der zeichnung.

    2 Mal editiert, zuletzt von moe589 ()

  • Verstehe ehrlich gesagt nicht ganz was du mit den 2 Geraden meinst.
    Bei einer Gerade würde ich dir recht geben, wobei das ja effektiv wieder der Kugelradius wäre, da der vom Mittelpunkt zu jedem beliebigen Punkt auf der Kugel (egal ob auf der Grundfläche oder zu irgendeinen punkt an den "enden des kugelabschnittes" oder oder oder....ne kugel eben)


    Wo hast du denn deine Formel her?
    a wäre bei dir dann ja D/2=54/2=27mm


    Alleine das Ergebnis macht mich schon stutzig..0,09ml für Abschnitt 1



    Widerrufe meine Frage vorher bzgl Brennraumlayout....hab das mit den Kolbenbodendomen überlesen :winking_face:

  • moin,
    die formel stammt aus einer formelsammlung mit dazu passender skizze.
    nebenbei, der brennraum ist im thermodynamisch optimal eine halbkugel, sprich der kolben müsste dahingehend ein flattop sein.
    der dom hat natürlich andre, verbrennungstechnische gründe.

  • have a look....



    Edit: die 53,52mm Durchmesser (am Grundkreis der Kalotte) kommen davon weil die Kalotte eben anscheinend nicht genau 2,000mm hoch ist, sondern minimal (im 100stel Bereich) höher.

    2 Mal editiert, zuletzt von butlibut ()

  • sodele, erstmal sind beide formeln richtig, verwenden nur andre größen.
    meine verwendet die höhe und den radius der grundfläche des abschnittes.
    deine benutzt die höhe und den radius der gedachten kugel.
    ich hatte die radienangabe von psw gewissentlich übersehen, da die aber da steht, gehts mit deiner natürlich auch.
    es müsste aber def. beiden das gleiche rauskommen.

  • Zitat

    Original von moe589
    sodele, erstmal sind beide formeln richtig, verwenden nur andre größen.


    .....


    es müsste aber def. beiden das gleiche rauskommen.


    Tut es aber nicht :nixweiss:


    Aktuell vertrau ich dem CAD Programm und der "allerweltsformel" mehr als der "formel aus formelsammlung mit skizze"


    Wo liegt der Fehler??



    Edit: als einfaches Beispiel habe ich gerade eine Halbkugel (Durchmesser =54mm) mit deiner Formel(=12596mm³)"meiner" Formel(=41223mm³) und dem halben Kugelvolumen ( 2/3*r³*PI ) (=41223mm³) durchgerechnet.


    Irgendwo scheint da wohl "ein Hund drin zu sein"
    Falsch abgeschrieben? :nixweiss:

    Einmal editiert, zuletzt von butlibut ()