Leistungsprüfstand - Wer bastelt mit...

[AK200]

Am 7.11.2018 um 18:15 schrieb ludy1980:

Mechanik ist fertig bis auf Lack, griptape und Kabels.

jetzt prüfstabdsbier 

 

 

@Kevin Becker

Bearbeitet 18. Dezember 2018 von AK200

[AK200]

könnte man sicher auch aus zwei U-Profilen (verschweißt zum L) machen, das Rad muss doch eh per Spanngurt verzurrt werden

[ludy1980]

Ja das stimmt, so wars aber etwas eleganter um mal ein Motorrad drauf zu schnallen.

 

[Werner Amort]

wir haben das L gebaut...

funkt auch,  so ne wippe ist evtl praktisch wennman nur alleine ist beim festzurren...
da einen der Karren nicht nach hinten von der Rolle rollt.

auf jedenfall würde ich mir aber wieder eine Gewindeverstellung bauen.
wir haben eine 16x4er trapezspindel, zwar eher fein, das gewinde, aber meistens verstellt man ja eh nur den bereich zwischen SF und Lambretta...

Bearbeitet 19. Dezember 2018 von Werner Amort

[Kevin Becker]

Ich möcht das auch mit Wippe und Spindel bauen  klar ist mir nur noch nicht, wie die Trapezspindel gelagert wird.

Zusätzlich wären Bilder der Schlittenführung interessantü0

[Werner Amort]

so siehts bei uns aus...
spindel einseitig in ChinaFlanschlager gelagert,
Schlitten sitzt auf ein Quadratrohr welches zwischen 2 Quadratrohren läuft...

das muss alles nicht weißgottwie Spielfrei laufen, Das Fahrzeug wird sowieso zusätzlich nach vorne an den Tisch verzurrt.

 

Bearbeitet 19. Dezember 2018 von Werner Amort

[Marcelleswallace]

Schaut gut aus Werner, kannst du vielleicht deine Bezugsquellen oder links einstellen ? Ich komm mit unserem Umbau auf Spindel einfach nicht weiter...

Marcel

[vervolker]

Einfach bei Mädler.de schauen

 

[Werner Amort]

genau Mädler,
meine kam glaube ich sogar von ebay oder so

[Kevin Becker]

Tiptop. Danke

[RenaeRacer]

Am 3.12.2018 um 16:29 schrieb volker:

Keine Ahnung, ob das schon mal diskutiert wurde, - ich habe jetzt auch nicht die "Suche" bemüht -, aber hat jemand schon mal die Rolle incl. Lagerung aus einem ausrangierten E-Motor genommen?

Ich fand's ne coole Idee, - der nette Norweger erwähnt noch hier, daß er von ABB das exakte Trägheitsmoment von dem Rotor bekommen hatte, - was ja auch noch nen netter Benefit ist.

 

/ V

 

 

Das war mein Kandidat!

Allerdings hatte der Betrieb den Anker nicht als Schrott freigegeben und durfte demnach nicht veräußert werden.

Ansonsten eine feine Alternative.

[volker]

vor 13 Stunden schrieb RenaeRacer:

Das war mein Kandidat!

 

Schade! Vielleicht findest Du noch ein Teil!

 

/ V

[hanni-piston]

Ich habe meinen Prüfstand mit einem Elektromotor aufgebaut.

Ein 8-poliger ELIN mit 28kW und 340mm Rotordurchmesser.

Der Rotor hat ein Gewicht von 180kg und das wurde mit 4 Zusatzgewichten mit D500 auf 305kg erhöht. Das ganze hat nun ein Massenträgheitsmoment von 6,3kgm². Bei Bedarf kann ich das noch erweitern.

Die Lagerungen mit Innen-D80 wurden beibehalten. Zur Drehzahlabnahme wird ein Hallsensor und ein Kettenrad mit 50 Zähnen verwendet.

 

Hier ein paar Bilder.

 

LG

[Werner Amort]

Unser Stand bekommt im Jänner einen Container spendiert, wird dort fix aufgestellt...

Hab mir mal eine Schallbox für die Absauge gebaut...

unteres Rohr wird noch ein bissl verlängert...

Bearbeitet 29. Dezember 2018 von Werner Amort

[Werner Amort]

Btw. Wieviel m3/h haben eure absaugen?

[RenaeRacer]

.

[Werner Amort]

also umgerechnet 600
dann müsste meine auch ausreichen

[ludy1980]

Es geht voran...

 

bisschen was einstellen dann sollte das passen, da hat die ets vielleicht auch keinen übermotor mehr 

Bearbeitet 2. April 2019 von ludy1980

[Style]

346PS....Läuft bei euch

 

Was für Lager habt ihr in dem Motor die 31643u/min aushalten

[rider]

Die Idee mit dem Rotor eines E-Motors finde ich geil.

 

Kann man ungefähr von der KW Zahl das Gewicht des Rotors abschätzen? Hätte einen 75kW hier. Ob ich den bekomme muss ich erst klären. 

 

Aus Gewichtsgründen, würde ich aber auf normale Stehlager setzen. Sollte u.U. transportierbar sein, also ohne Gehäuse.

 

[phanntomm]

Hallo zusammen,

bin neu hier u. zufällig über den Beitrag gestolpert. Keine Ahnung ob meine Weisheiten ein alter Hut sind. Sollte es so sein vergebt mir, liegt eben daran dass ich neu bin. Wenn man sich so durch die Beiträge arbeitet stellt man fest, dass im Grunde immer die Beschaffung der Schwungmasse die größte Hürde darstellt. Ich hatte mir vor gut einem Jahr auch mal in den Kopf gesetzt einen Prüfstand zu bauen u. stand eben auch vor diesen zwei Herausforderungen:
1. Eine extrem schwere u. teure Rolle zu beschaffen u. diese zu bearbeiten, handhaben,…
2. Wo hin mit dem schweren u. sperrigen Prüfstand wenn man ihn gerade nicht braucht.
So hatte ich mir die Aufgabe gestellt es besser als üblich zu machen. Das Ganze sollte möglichst günstig, leicht, einfach zu fertigen (ohne riesige Drehmaschinen, Stapler,…) u. wenn man es gerade nicht brauch, sollte man es im Idealfall in die Ecke stellen können.
Ich bin die Sache erst mal theoretisch angegangen. Um vernünftig messen zu können steht die Trägheit der Rolle im Fokus. Diese sollte möglichst groß sein. Der Durchmesser der Rolle geht hier im Quadrat ein. Dies bedeutet, je größer je besser. Allerdings hilft die Masse im Kern nur sehr wenig (weil der Radius eben im Quadrat eingeht). Der Idealfall ist somit ein Hohlzylinder.
Nächster wichtiger Aspekt. Bei der Rotationsenergie welche die Rolle beim Drehen innehat, geht die Winkelgeschwindigkeit (Drehzahl) ebenfalls im Quadrat ein. Wenn man einen Vorteil zu Gunsten der Größe u. Gewicht machen möchte, sollte man die Rolle somit auf eine möglichst hohe Drehzahl beschleunigen.  Und an dieser Stelle wird es nun schwierig. Vergrößert man den Durchmesser der Rolle, so erhält man im Verhältnis zum Radius eine im Quadrat größere Trägheit, leider sinkt aber die Rotationsgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit, Drehzahl). Dies hebt sich nun zwar nicht auf weil das Quadrat in der Formel eben überwiegt, ein Teil des Vorteils wird aber eben aufgefressen.
Die Erkenntnis ist, dass man eben nicht außen auf der Rolle fahren sollte, sondern auf einem kleineren Durchmesser, so erhält die eigentliche Schwungmasse ein größere Winkelgeschwindigkeit.
Um hier eine Abschätzung der erforderlichen Abmessungen u. Zusammenhänge zu bekommen habe ich ein kleines Excel Berechnungsprogramm erstellt.
Nachfolgend ein Bild eines Versuchs mit folgenden Werten:
Angenommen, Leistung 12 KW, Beschleunigungszeit 6 Sekunden
Ergibt bei einer Rolle mit 32 cm Durchmesser u. 519 kg Masse eine Drehzahl von 995 1/min. Somit ist die komplette Leistung in Rotationsenergie übertragen.
Benutzt man eine Rolle mit Hohlkörper im Durchmesser 127 mm die an einer Schwungmasse mit 32 cm Durchmesser befestigt ist u. eine Masse von 81,8 kg hat, so erreicht die Rolle unter denselben Eingangsbedingungen eine Drehzahl von 2500 1/min. In der Rolle ist in derselben Zeit dieselbe Energie gespeichert. Die Rolle wiegt aber nur 81,8 kg. Das ist der Trick dabei.




Das sind die Physikalischen Hintergründe. Nun die konstruktiven, denn am Ende sollte ja ein Vorteil aus dieser Erkenntnis gezogen werden. Und die Umsetzung sollte ja dann auch noch einfach sein.
Hier stand die einteilige schwere Rolle im Fokus. Die ist teuer, schwer u. kann nur mit überdimensionalem Equipment bearbeitet u. gehandhabt werden. Die Lösung war hier nun, die große einteilige Rolle in kleine, möglichst standardisierte Komponenten als Baugruppe zu unterteilen In dem Fall könnte man die einzelnen Komponenten am Ende einfach zusammenbauen.

Die Kombination sieht wie folgt aus:
Man benutzt nicht eine schwere einteilige Rolle sondern mehrere einzelne Komponenten die man mit den idealen Eigenschaften zusammenbaut.
1. Die Lauffläche sollte im Durchmesser kleiner sein als die Schwungmasse. Somit erhält die Schwungmasse eine höhere Umfangsgeschwindigkeit als wenn man direkt auf dem Außendurchmesser der Schwungmasse fährt.
2. Die Laufrolle sollte ein dickwandiges, hohles Rohr sein. Der kleinere Durchmesser hilft bei der Rollenträgheit ohnehin nicht viel.
3. Als Schwungmasse benutzt man Schwungscheiben von Fahrzeugmotoren. Die gibt es für ein paar Euro im Schrott. In der Regel sind die schon so gebaut, dass die Hauptmasse nach außen verlagert ist (die Ingenieure haben sich hier auch schon was gedacht um Material u. Gewicht bei maximaler Trägheit zu sparen). Hier sollte man 3 bis 4 Stück der gleichen Bauart benutzen, dann kann man die schön hintereinander schichten u. mit den eigentlichen schon vorhandenen Schraubenlöchern u. Gewindestangen auf die Laufrolle schrauben. Die Schwungscheiben haben eine genau zentrische Bohrung. Wenn man die Schwungscheiben auf einer Achse auffädelt die genau den selben Durchmesser hat (wenn nicht, Ausgleichsbuchsen verwenden), kann man diese hierdurch genau zentrisch aufnehmen.
4. Man sucht sich eine Achse die im Idealfall denselben Durchmesser hat wie die Schwungscheiben innen oder etwas kleiner. Gleichzeitig sucht man sich handelsübliche u. günstige Stehlager aus die im Idealfall ebenfalls gleich des Achsendurchmessers sind. Wenn man nichts findet müssen die Stehlager eben etwas größer sein, dann kann man mit einfachen Adapterbuchsen arbeiten.
5. Man Sucht sich zwei Stahlscheiben die im Durchmesser etwa so groß sind wie die Laufrolle. Dann dreht man einen Absatz in die Scheiben so dass diese genau in die Laufrolle passen u. somit zentrisch laufen. In die Scheiben bohrt man ein zentrisches Loch genau im Durchmesser der Achse. Dann schweißt man die beiden Scheiben auf die Laufrolle u. fädelt nun sämtliche Komponenten auf die Achse u. verschraubt alles. Das Ergebnis ist eine Laufrolle die einen Materialwert von ca. 50 bis 100 Euro hat, die ca. 80 kg wiegt u. äquivalent zu einer massiven Standardrolle mit ca. 400 bis 500 kg ist.

Die Rolle sieht in der Theorie dann in etwa so aus.

 

Da ich nicht 3 Identische Schwungscheiben hatte, habe ich noch eine andere Stahlscheibe mit aufgefädelt. Die lag auch auf dem Schrottplatz rum und hat von den Abmessungen in etwa zu den Anderen gepasst.

Nachfolgend ein Bild der Realen Rolle. Hier auch schön die Wuchtbohrungen zu sehen.

 

Gewuchtet wurde nur die Hauptmasse und zwar statisch so wie es in früheren Zeiten mit Schleifscheiben gemacht wurde. Dies ist verblüffend einfach. Man setzt im Abstand der Rollenzapfen zwei Ebenen (z.B. Rohr, dickes Flacheisen,...) genau ins Wasser. Dann legt man die Rolle einfach mit den Stummeln auf die Ebenen u. wartet. Die Rolle wird sich mit dem Schwerpunkt nach unten ausrichten. Dann bohrt man einfach an der Tiefsten Stelle Material aus u. wiederholt das Ganze bis die Rolle in jeder Stellung liegenbleibt ohne wegzurollen. Der Gesamte Prüfstand läuft mit der derart ausgewuchteten Rolle ohne jegliche Schwingungen.
Den ersten Testlauf (ich konnte natürlich nicht warten) hatte ich noch ohne Auswuchten gemacht. Da war dann einiges an Schwingungen auf dem Prüfstand. Ehrlich gesagt hatte ich mir es aber komplett ohne Wuchten wesentlich schlimmer vorgestellt.
Übrigens habe ich unter dem Prüfstand Gummifüße. Der Prüfstand wird nicht auf dem Boden befestigt u. liegt bei Leistungsmessungen wie ein Brett auf dem Boden.

Den Anlasserzahnkranz habe ich gleich zur Drehzahlmessung genutzt. Ein Sensor geht direkt auf den Zahnkranz.



Ich habe meinen Prüfstand zweiteilig gemacht. u. mit Rollen versehen. Wenn ich zwei schrauben entferne kann ich den Teil mit der Rolle in die Ecke stellen. Ist nicht größer als ca. 1000 x 600 x 600 mm u. wiegt ca. 100 kg.
Hier die Einzelteile. Hab alles gleich verzinken lassen damit es mich aushält. Die Rolle inkl. des gesamten Aufbaus (Bohren, schweißen,...) haben mich insgesamt ca. 4 komplette Samstage plus einen halben Tag auf dem Schrottplatz gekostet. Preis ca. 150 € Stahl, 40 € Zink u. zwei Stehlager für gesamt ca. 25 €.

 

 

Und hier der zusammengebaute Prüfstand



Noch ein Bild bei den ersten Messungen mit noch nicht ganz fertiggestelltem Prüfstand.



Ein Bild mit letztem Konstruktionsstand

 

Der Prüfstand läuft seit ca. einem Jahr problemlos. Er wurde mit einem professionellen Prüfstand quer gemessen. Die Abweichung liegt bei ca. +-0,5 PS. Ohne Prüfstand geht inzwischen überhaupt nichts mehr. Und wenn ich ihn mal nicht brauche wird das Vorderteil mit zwei Schrauben entfernt u. das Ganze in die Ecke gestellt.



Nun weiterhin viel Spaß beim basteln.

[Werner Amort]

welche Rollenträgheit hast dann in der Labviesoftware eingegeben? 

[phanntomm]

Man muss die 1,045 eintragen weil bei der Berechnung des Energiezuwachses je Zeiteinheit (Leistung in dieser Zeiteinheit) immer die Winkelgeschwindigkeit mit der Trägheit verrechnet wird. 
Der Sensor der die Drehzahl von der Rolle abnimmt misst die reale Drehzahl der Rolle u. berechnet mit dem eingetragenen Trägheitswert die jeweilige Energie.

Oder anders erklärt: 
Beide Rollen in der Berechnungstabelle haben nach dem Beschleunigungsvorgang die selbe Rotationsenergie inne. Der Beschleunigungsvorgang dauert auch identisch lange. 
Das ist möglich, weil sich die Rolle mit der geringeren Trägheit nach dem Beschleunigungsvorgang wesentlich schneller dreht.
Große Rolle 995 1/min mit 6,63 kg*m^2

Kleine Rolle 2507 1/min mit 1,045 kg*m^2
Die Werte gehören fest zusammen.

 

[Werner Amort]

Am 29.12.2018 um 16:15 schrieb Werner Amort:

Unser Stand bekommt im Jänner einen Container spendiert, wird dort fix aufgestellt...

Hab mir mal eine Schallbox für die Absauge gebaut...

unteres Rohr wird noch ein bissl verlängert...

 

 

Gestern mal augsetellt.

 

Funkt TOP

 

Außen hört man nur den Lärm der direkt durch die Containerwände geht.

 

Am Abgasrohr nix

[phanntomm]

Hallo zusammen,

ich hatte Anfragen wegen der Baugröße u. dem Thema „in die Ecke stellen“. Jetzt stelle ich einfach noch ein paar Bilder ein anhand man dies gut sehen kann.

Prüfstand zusammengeklappt



Prüfstand geteilt



Prüfstand „in der Ecke“


 

In diesem Zustand hat der Teil in dem die Rolle steck noch eine Größe von 400 mm x 600 mm x 750 mm.

 

[collyn]

Am 2.3.2019 um 13:29 schrieb phanntomm:

In diesem Zustand hat der Teil in dem die Rolle steck noch eine Größe von 400 mm x 600 mm x 750 mm.

was wiegt Deine Rolle?

[Sebbe]

vor 52 Minuten schrieb collyn:

was wiegt Deine Rolle?

 

Steht oben im Beitrag....ca. 80 kg.

 

Lg

[collyn]

überlesen - Sorry & Danke!

 

[mottin86]

so sind ja die kleinen amerschläger psts auch gebaut worden.

ich finde aber das low budget einfach genial  und aufgrund des gewichtes ist das ganze hoch spannend. unser ehemaliger p4 war nämlich echt unschön auf runs.

der ging nach zwickau mit hängendem T5 und 3 glücklichen neuen Simson Tunern

 

welche wandstärke hast du denn beim zylinder gewählt? ich hätte eventuell 200x10 gezogenens rohr.

hast du die oberfläche nur lackiert? wir haben damals bei unserer evo 1 die ganze rolle rändeln lassen weil ich angst hatte, dass das ganze rutscht.

das war aber auch ein 150-200kg trümmer weil lag rum  ich weiß nicht ob der prüfstand noch läuft, ging irgendwo nach hamburg. gebaut war der für die ewigkeit.

 

 

wäre bei deiner lösung nicht auch denkbar eine weitere große schwungmasse hinzuzuschalten? Also im Grunde über eine Klauenkupplung weiter außen? Nur mal angenommen man erwartet mal über 100 PS bei größeren motorädern. Ich würde dann die Steckwelle etwas größer auslegen. Obwohl wenn ich überlege über welche Wellen hier 500NM und mehr gehen dürfte das völlig ausreichen.

 

[phanntomm]

Der Außendurchmesser der Rolle ist 127 mm, die Wandstärke 8 mm. 
Die Oberfläche ist bisher nur lackiert. In normalen Fällen reicht die Reibung so aus. Nur in Sonderfällen ist es schon zu Schlupf gekommen (Hinterrad musste dann etwas nach unten gedrückt werden). Wenn ich mal dazu kommen werde ich die Lauffläche mit Korund beschichten. Das gibt es günstig fürs Sandstrahlen, geklebt wird mit Epoxy.