Womit wir wieder bei den Videos aus #51 wären. Na immerhin 49 Beiträge weiter. Der hat da ganz einfach eine kleine Schale mit Schnappdeckel, eine Umlenkrolle aus dem Märklinbaukasten ( musste ja sein ) und Stecknüsse aus dem Werkzeugkasten als Gewichte genommen. Fertig.
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Zugkraft von Lokomotiven
- Ersteller iwii
- Erstellt am
Bei stationärer Kraftmessung (Waage, Federkraftmesser o.a.) gibt es einen Punkt des Übergangs von Haft- auf Gleitreibung. An diesem ist die Zugkraft maximal, allerdings aufgrund des kurzen Moments ohne "Schleppzeiger" nicht gut abzulesen.
Mit Gewichten (und Rolle) dagegen muss man sich langsam rantasten.
Vllt kann man eine Kette einseitig oben an einer Federwaage aufhängen und das andere Ende an einer leichten Schnur (Angelseene) über eine Umlenkrolle an der Lok befestigen. Je weiter die Lok fährt, umso größer ist der lokseitige Anteil am Gewicht der Kette, einfach abzulesen an der Waage (Gesamtgewicht - Anzeigewert = Zugkraft). Alternativ die gefahrene Strecke nehmen (dazu muss diese aber einmal kalibriert werden).
Reicht die Strecke nicht, einfach weitere Gewichte auf der Lokseite in die Kette hängen.
Mit Gewichten (und Rolle) dagegen muss man sich langsam rantasten.
Vllt kann man eine Kette einseitig oben an einer Federwaage aufhängen und das andere Ende an einer leichten Schnur (Angelseene) über eine Umlenkrolle an der Lok befestigen. Je weiter die Lok fährt, umso größer ist der lokseitige Anteil am Gewicht der Kette, einfach abzulesen an der Waage (Gesamtgewicht - Anzeigewert = Zugkraft). Alternativ die gefahrene Strecke nehmen (dazu muss diese aber einmal kalibriert werden).
Reicht die Strecke nicht, einfach weitere Gewichte auf der Lokseite in die Kette hängen.
FB.
Foriker
oder Ihr nehmt die Skizze vom IWI und baut zwischen Umlenkrolle und Korb eine kleine Zugwaage ein(bis 150g sollte reichen)
fb
fb
Die Federwaage muss sowieso an einer Seite fest sein und liegend auf vielleicht einem leicht rollenden Flachwagen befestigt. Dann hat man das Problem der Befestigung an der Lok nicht, dazu ist die Kupplung da. Die Messung ist ja sowieso möglichst langsam durchzuführen, denn ein Elektromotor hat sein größtes Drehmoment bei Drehzahl=0. Dadurch, dass die Messgeschwindigkeit gleichbleiben muss, muss man sowieso bei sich aufbauender Federkraft die Spannung nachstellen bis zum Schleuderpunkt. Grundsätzlich kann man aber je nach Waage sowieso nicht besser als auf 0,02..0,05N genau messen, mehr geben die Federwaagen nicht her. Wenn man dann noch am Flachwagen einen seitlich herausragenden Stift anbringt, der einen 'Schleppzeiger' aus Karton oder so an einer Skala auf dem Boden neben der Schiene mit verschiebt, weiß man genau, wann der Kippunkt war, denn die geschobene Strecke ist die Auslenkung der Federwaage.
Ich habe ein weiteres Experiment gemacht. Ursprünglich war ja der Gedanke eines Bremswagens - also habe ich mir meinen Reinigungswagen nach Jörger genommen und die beweglichen Schrauben mal belastet. Er erzielte mit 25g dieselbe Wirkung (nur Ladung), wie ein normaler Wagen mit 500g. Wenn man jetzt sicherstellen kann, dass das Filz immer dasselbe Material hat und immer auf derselben Sorte Schienenprofil getestet wird, sollten sich eigentlich reproduzierbare Werte erzeugen lassen.
Gruss, iwii
Gruss, iwii
tkmd2001
Foriker
Und da wird es wieder unübersichtlich. Tillig Gleise, analog, 12V Gleisspannung (gibt jedes Tilliggerät aus der Startpackung her) , Bremswagen oder Federwaage wird egal sein, Kupplungswagen wie @ateshci beschrieben find ICH gut . Es ist einfach und von jedem nachzustellen. Werde das mal am WE ausprobieren.
Bw Pankow
Foriker
Müsste man sich nicht auch vorher auf eine Gleissorte einigen? Es hat bestimmt jedes Gleismaterial auch einen anderen Reibungskoeffizienten oder wie der/das hieß. Die alten Bücher gingen vom Standardgleis aus 
Und die Schienen müssen immer total sauber sein...
Und die Schienen müssen immer total sauber sein...
man testet auf Hohlprofil( so man denn noch hat) oder Tillig/Hornby/Roco Gleis.
Hier mal die erste echte Zugkraftmessung einer ROCO Ludmilla.
Das Gleis ist BTTB-Gleis, es liegt in einer Führung, die weder seitliches Ausweichen noch Rutschen zulässt. Man kann es so auch einfach gegen Tillig-Gleis tauschen.
Der Faden zum Gewicht ist dünner Zwirn und läuft über eine Umlenkrolle mit relativ großem Radius, damit weder der Faden noch die Lagerreibung der Rolle einen Einfluss haben. Wichtig ist der Zwischenwagen, denn der Angriffspunkt des Gewichts liegt ja höher als die Kupplung, so gleicht man das aus.
Gewichte in einer Plastiktüte am Angelhaken, lässt sich auch so genau wiegen, von wegen Schale und so.
Quick and Dirty Versuchsaufbau, Zugkraft der Ludmilla 0,4N
So macht man das für aussagekräftige Werte. Zugegeben, das Herantasten mit den Gewichten an die Schleudergrenze ist mühsam, deshalb wäre die Federwaagensache schon schön, aber hier kann man eben auf 0,01 N genau messen.
Hier mal die erste echte Zugkraftmessung einer ROCO Ludmilla.
Das Gleis ist BTTB-Gleis, es liegt in einer Führung, die weder seitliches Ausweichen noch Rutschen zulässt. Man kann es so auch einfach gegen Tillig-Gleis tauschen.
Der Faden zum Gewicht ist dünner Zwirn und läuft über eine Umlenkrolle mit relativ großem Radius, damit weder der Faden noch die Lagerreibung der Rolle einen Einfluss haben. Wichtig ist der Zwischenwagen, denn der Angriffspunkt des Gewichts liegt ja höher als die Kupplung, so gleicht man das aus.
Gewichte in einer Plastiktüte am Angelhaken, lässt sich auch so genau wiegen, von wegen Schale und so.
Quick and Dirty Versuchsaufbau, Zugkraft der Ludmilla 0,4N
So macht man das für aussagekräftige Werte. Zugegeben, das Herantasten mit den Gewichten an die Schleudergrenze ist mühsam, deshalb wäre die Federwaagensache schon schön, aber hier kann man eben auf 0,01 N genau messen.
Ich würde das Profil nehmen, was auch die meisten Modellbahner einsetzen. Ob es tatsächllich Unterschiede zwischen den Profilen gibt, müsste man messen (nur Interesse halber).
Der Versuch der Bestimmung des Losbrechmoments halte ich für überflüssig, da es in der Praxis im rollenden Zug indirekt drin steckt - er würde sich nicht bewegen, wenn die Lok das Moment nicht überwinden könnte. Den Wert muss man nicht kennen, um einen Vergleich zu machen.
Aus den Erfahrungen mit der allgemeinen Bewertung von Fahreigenschaften, würde ich das Schleudern nicht als Kriterium verwenden, da die Ermittlung subjektiv ist. Ich würde das Gewicht nehmen, welches die Lok in Bewegung setzen kann. So braucht es auch keine lange Strecke zur Beurteilung. Ich würde auch potentiellem Schlupf nur bedingt Beachtung schenken, da er bei vielen Loks bauartbedingt nicht zweifelsfrei zu erkennen ist.
Sowas hat den Vorteil, schnell die Gewichte ändern zu können.
Gruss, iwii
Das hat @H-Transport (?) schon vor Jahren gemacht und sogar hier veröffentlicht, ich finde es aber gerade nicht wieder.
Und ja, da gab es Unterschiede.
Das war hier: Modelltest - Testbericht 118 698 verlinkt und ist inzwischen verschwunden. WIMRE hatte er auch den Einfluss der Brünierung (Schiene, Rad, beides - ?) betrachtet.
Ist bei der Masse des Inbewegungsetzen nicht das Losbrechmoment von Lok, Zwischenwagen, Rolle (Lagerung und "klebende" Angelsehne, ...) dabei? Was natürlich ist und nicht sonderlich ins Gewicht fallen sollte.
Die Zugkraft der Lok muss größer sein, als das Messergebnis bei rollendem Zug (also wenn sich das Gewicht bewegt). An Ende interessiert uns aber nicht die maximale Zugkraft, sondern die Kraft, mit der eine Lok den Zug bewegen kann. Natürlich muss man die Messung im Stand beginnen, da das Losbrechmoment überwunden werden muss. Den absoluten Wert brauchen wir meines Erachtens aber nicht, um zuverlässige und vergleichbare Aussagen über die Leistungsfähigkeit der Lok zu treffen.
Ungeachtet dessen braucht es natürlich Testfahrten, um die Messwerte in Wagen zu übersetzen. Erst dann werden diese für den normalen Modellbahner nutzbar - Beispiel: x N entsprechen 10 oot bei 3%.
Gruss, iwii
knechtl
Foriker
Pferdestärke=PS hat nicht mit Heben eines Gewichtes oder Kampf gegen Federkraft zu tun, sondern die historische Kenntnis der Menschen, was ein ausgewachsenes, gesundes Pferd an Masse=Gewicht auf dem Wagen in der Ebene ziehen kann;
und mit einer Zugkraft einer Ludmilla von 0,4N=ca.40g zu meinen gemessenen über 900g auf dem Gleis kann ich nichts anfangen;
(lt. google : 0,4 Newton entsprechen einer Masse von etwa 40,8 Gramm.)
oder sehe ich die Sache zu praktisch und nicht theoretisch=wissenschaftlich genug?
mfg
fp
...hmm - dazu müsste man erst einmal festlegen, wie groß die Zugkraft einer/dieser russischen Frau ist.
Also, WAS kann sie wirklich ziehen?... Mehr, als ein ausgewachsenes Pferd?...
WolfgangTT
Foriker
Also ich habe festgestellt, daß der Kraftübergang zwischen Zeuke/BttB- Standardgleis und einer Lok optimal ist.
Liegt sicher daran, das das Schienenprofil und das Radprofil seinerzeit "in einem Gus" entwickelt wurden.
Habe ich festgestellt bei einer 119 Erprobung nach einer Instantsetzung.
Beim Übergang von der Geraden auf einen 286er Bogen hat die Lok im Bogen beschleunigt.
Also der Kraftschluß wurde besser.
Grüße Wolfgang
knechtl
Foriker
nicht immer rum sabbern, sondern vernünftig betreffende Beiträge nachlesen;...hmm - dazu müsste man erst einmal festlegen, wie groß die Zugkraft einer/dieser russischen Frau ist.
Also, WAS kann sie wirklich ziehen?... Mehr, als ein ausgewachsenes Pferd?...
von hier kommt die "Ludmilla"
mfg
fp
Hier eine bessere Version des Gewichtskorbs, als Gewichte dienen Kugellagerkugeln, die man billig aus dem Internet beziehen kann:
Ich habe von Hornby 'Night Hawk BR 60078' und 'Blink Bonny LNER 2520' getestet. Wie zu erwarten, bei dem geringen Gewicht und ohne Haftreifen sehr geringe Zugkraft: 'Blink Bonny' 0,07N und 'Night Hawak' 0,09N. Kein Unterschied, ob BTTB-Gleis oder Neusilbergleis.
@knechtl
Du vergleichst hier Auflagegewicht eines zu ziehenden Wagens mit der Kraft am Zughaken der Lok -Äpfel mit Birnen. . Außerdem hat Watt nach einigen zeitgenössischen Berichten tatsächlich ein Gewicht über eine Rolle von einem Pferd hochziehen lassen und die Zeit für eine einen bestimmten Weg= Höhe bestimmt.
Ich habe von Hornby 'Night Hawk BR 60078' und 'Blink Bonny LNER 2520' getestet. Wie zu erwarten, bei dem geringen Gewicht und ohne Haftreifen sehr geringe Zugkraft: 'Blink Bonny' 0,07N und 'Night Hawak' 0,09N. Kein Unterschied, ob BTTB-Gleis oder Neusilbergleis.
@knechtl
Du vergleichst hier Auflagegewicht eines zu ziehenden Wagens mit der Kraft am Zughaken der Lok -Äpfel mit Birnen. . Außerdem hat Watt nach einigen zeitgenössischen Berichten tatsächlich ein Gewicht über eine Rolle von einem Pferd hochziehen lassen und die Zeit für eine einen bestimmten Weg= Höhe bestimmt.
Nein, das passt schon. Beide Methoden führen zum selben Ziel. Das Problem ist, dass deine Methode nicht ohne Weiteres übertragbar ist, da du einen selbst gebauten Wagen verwendest. Ich habe ja schon große Unterschiede bei den Werkswagen festgestellt. Wie schon geschrieben, ist hier die Anzahl und Beschaffenheit der Achslager für das Messergebnis entscheidend.
Wenn man Messfehler weitgehend ausräumt, sollte deine Methode (so lange sich die Eigenschaften deines Messwagens nicht ändern) und die Seilmethode über einen festen Umrechnungsfaktor dieselben Werte liefern. Letztlich bedienen sich beide Methoden der Schwerkraft.
Das weitere "Umrechnen" in Wagen bleibt in beiden Fällen.
Meine Hoffnung war ein wenig, um den Messaufbau herum zu kommen, da aktuell kein Platz dafür ist. Theoretisch ginge das auch, wenn man ein paar Messreihen mit denselben Loks mit den unterschiedlichen Methoden macht.
Gruss, iwii
knechtl
Foriker
???
Wenn die Messung über die Rolle real ist, und nur minimale Gramm zahlen gemessen werden, macht eine solche Messung keinen Sinn, um die zu ziehende Wagenzahl herauszufinden, ??? ;
gings bei dem Thema nicht darum, unkompliziert in Erfahrung zu bringen, wielche Anzahl von Wagen eine Lok auf dem geraden und 3%-steigenden Gleis ziehen kann;
mfg
fp
Doch schon, aber die Fehleranfälligkeit der Messung steigt bzw. man muss mit sehr geringen Gewichten arbeiten. Was dann wiederum zur Folge hat, dass die Rolleigenschaften des Zwischenwagens und die Reibung in der Umlenkrolle an Bedeutung gewinnen. Für die Vergleichbarkeit müsste man hier einheitliches Material verwenden.
Gruss, iwii
Kreisfahrer
Foriker
Du kannst das relativ einfach experimentell ins Verhältnis setzen (oder es ausrechnen, Grundlagenbuch Mechanik hilft). Belade einen Wagen mit Masse x und probiere aus, wann Masse y am Faden über die Umlenkrolle den Wagen in Bewegung setzt.
Offensichtlich ist der über das Umlenkrollenexperiment gemessene Wert die korrekte Dimension für die Zugkraft. Da die Zugkraft in der Ebene die Haft- und Rollreibung überwinden muss, die durch die Masse des belasteten Wagens induziert wird.
Bei einer Steigung kommt dann noch ein Gewichtskraftanteil der gezogenen Wagen hinzu.