Das Rückstellmoment
Das Moment beschreibt die Wirkung eines Vektors auf einen technischen Punkt. Im Bau interessiert zum Beispiel die Wirkung einer angreifenden Kraft auf ein Bauteil. Das Rückstellmoment eines Materials oder eines Baustoffs ist sein Gegenwirken auf eine angreifende Kraft oder auf ein lastendes Gewicht.Rückstellmoment ist stets durch Torsion oder Biegung auf eine materialspezifische Weigerung verursacht.
Die materialspezifische Weigerung basiert auf Spannungen in der inneren Struktur des Materialaufbaus. Stahl hat ein spezielles Metallgitter, dieses Rückstellmoment zu bewirken. Hanffasern haben die geordnete Zellulosestruktur.
Torsion und Biegung beziehen sich auf nicht nur auf Radien, sondern auch auf Abschnittslängen.
Es ist relevant, ob Meter oder Millimeter zwischen Bezugspunkten liegen.
Hanffasern haben ihrer Natur nach ohne jegliche Einwirkung von Schlagwirkung eine Rückstellfähigkeit in der Größenordnung der Bezugspunkte von 1 m.
Hanffasern nach klassischer Faserherstellung haben noch Rückstellfähigkeiten von Dezimetern, mindestens Zentimetern.
Hammermühlen oder Prallverfahren verkürzen die Bezugsabstände ihrer Rückstellfähigkeit auf Millimeter.
Je nach Anwendung ist dieses gewünscht.
Hochleistungsverstärkungen brauchen mitunter meterlange Bezugsabstände.
Dämmstoffe lediglich dezimeterlang.
Nadelvliesen genügen Bezugsabstände von einigen mm.
Zellstoff und Papier brauch deutlich unter 1 mm.
Eine Definition ist aus der Lehre der Reifenbewegung, insbesondere während einer Lenkung ist das Rückstellmoment akademisch bekannt:
Rückstellmoment, dem Wesen nach ein Drehmoment, als Produkt aus Rückstellkraft und der Länge des Dreharmes bei einem Drehschwinger, beschreibt die Tendenz, den Drehschwinger in die Ruhelage zurückzutreiben.
Das Rückstellmoment, heißt auch rücktreibendes Moment, Direktionsmoment, Winkelrichtgröße oder Richtmoment.
Das Direktionsmoment bei der Drehung eines mechanischen Systems um einen Torsionswinkel ϕ aus einer stabilen Gleichgewichtslage auftritt (z. B. bei einer starren Faser).
Das Rückstellmoment ist dem auslenkenden Drehmoment entgegengerichtet und nimmt linear mit dem Winkel ϕ zu.
M = —Dr · ϕ,
heißt der Proportionalitätsfaktor, Dr Winkelrichtgröße (auch Drehfederkonstante).
oder anders: Das Direktionsmoment D ist bei einer mechanischen Torsion die Proportionalitätskonstante zwischen dem anliegenden Drehmoment
⃗M und dem Drehwinkel ⃗φ :
⃗M = D · ⃗φ
Das Direktionsmoment entspricht der Federkonstante bei longitudinalen Auslenkungen.