Vertikalrotor Messstand, endgültige Bauform, Zusammenfassung

 
BerndH
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Vertikalrotor Messstand, endgültige Bauform, Zusammenfassung

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Gepostet: 01.01.2009 - 21:28 Uhr  ·  #1
Hallo Leute

Ich habe meinen kleinen Prüfstand für Vertikalachser nun in die für mich endgültige Bauform gebracht.
Mit Hilfe dieses Prüfstandes kann man sehr schön Messungen an beliebigen H-Rotoren
in der Grösse von ca. 50cm x 50cm durchführen.

So kann man z.B.Optimierungsversuche an der Rotorblattgestaltung durchführen und das
Ergebnis sofort messmässig erfassen.
Der lange Weg von der Idee bis zur jetzigen Bauform ist in diesem Thread nachzulesen:
Forum/phpBB2/viewtopic.php?t=2065

Ich habe gestern und heute ein weiters mal versucht den Aufbau des Standes zu optimieren
und gleichzeitig aber auch weiter zu vereinfachen. Hier die Zusammenfassung.

Ein durchgehendes Alurohr mit 25mm Durchmesser dient als Welle.
Dieses Alurohr ist über zwei Radiallager mit 25mm Innen- und 47mm Aussendurchmesser gelagert.
Das ursprüngliche Lagerfett muss man entfernen, es bremst zu sehr ab. Dann etwas Öl ins Lager geben.
Die nötigen "Lagerböcke" für die Radiallager habe ich aus 10mm Multiplex Sperrholz angefertigt.
Das "Messhaus" hat die Innen Dimensionen (Breite x Länge x Höhe) von 30cm x 30cm x 15cm)
Die untere Bodenplatte ist 40cm x 40cm gross.
Das wichtigste am ganzen Prüfstand ist die mechanische Leistungsbremse.
Sie befindet sich innerhalb des "Messhauses".
Mit Hilfe dieser Leistungsbremse und der Rotordrehzahl lässt sich die aktuell an der Rotorachse
abgegebene mechanische Leistung sehr genau bestimmen.
Der Bremssattel dieser Bremse ist schwimmend auf dem durchgehenden Alurohr gelagert.
Die Lagerung des Bremssattels erfolgt mit einem einzelnen Radiallager. Danke für diesen Vorschlag an Andre.
Das Bremsprinzip entspricht einer einfachen Seilbremse und hat sich als perfekt erwiesen.
Danke für den Tip zum Bau dieser Bremse an Carl. Ein Fahrradtacho mit der eingestellten Radlänge
von 1,666m erfasst die Rotordrehzahl



Am Bremssattel wird mit Hilfe einer Waage, die in horizontaler Richtung korrekte Werte ermitteln kann,
die dort auftretende Abstützkraft gemessen, die sich ergibt wenn die Bremse den Rotor auf
eine bestimmte Drehzahl abbremst. Der Messpunkt liegt zur Vereinfachnung der Rechnung
genau 10cm von der Achsmitte. Gut eignen sich zum Messen mechanische Federwaagen mit kreisförmiger Skala.



102 Gramm am Messpunkt entsprechen 0,1NM. 10,2 Gramm am Messpunkt entsprechen 0,01 NM und so weiter.
Nach der vereinfachten Formel:
Drehmoment (in NM am Messpunkt) mal Drehzahl (pro Minute) durch 9,55 ergibt sich die
mechanische Leistung in Watt. Ein erläuterndes Video der Vorgehensweise bei der Messung findet ihr hier :
http://www.vallstedt-networks.de/diverses/bremse_1.avi



Um ein schnelles Tauschen der zu überpüfenden Flügelprofile zu ermöglichen habe ich
eine Tragarmhalterung aus Multiplexholz gebaut die die Alurohre der Tragarme fest klemmt.
Die Trarmhalterung ist universal nutzbar für 1 Flügel, sowie 2 und 3 Flügel Rotoren.



Noch etwas sehr wichtiges zur Lagerung:
Ich verwende Radialkugellager die auf beiden Seiten eine Metallabdeckung haben.
Im Modellnamen steht ein "ZZ" für diese doppelseitige Abdeckung. Es gehen aber mindestens
ebenso gut (wenn nicht besser) beidseitig offene Lager, bei denen man dann aber besser
einen Staubschutz vorsehen sollte. Ganz wichig ist das steife, völlig ungeeignete Lagerfett
zu entfernen. Das Lager muss durch Verdünner, Waschbenzin oder ähnliches völlig frei (!!) von evtl. vorhandenen
Fettresten gemacht werden. Das Lager muss sich dann absolut leicht drehen. Das es dann fettfrei
leichte Laufgeräusche macht ist ok. Anschliessend sollte man ein paar Tropfen dünnes Öl hinein geben.
Ich habe eine der beiden Abdeckungen meiner Lager entfernt um das Fett besser heraus lösen
zu können. Die verbliebene Abdeckung verbaute ich nach oben, als Staubschutz.
Die Leichtgängigkeit des Lagers/Prüfstandes ist überaus wichtig und muss immer wieder geprüft
werden und ggf. muss dann ein weiterer Tropfen Öl an die Lager gegeben werden.
Schergängige Lager verfälschen die Messung enorm.



Nun hoffe ich darauf das mein Prüfstand nicht das einzige Modell dieser Art bleiben wird :)
Ich glaube das auch anderen dieser kleine Prüfstand sehr gute Dienste leisten könnte.
Ich denke da an Vorschungsgruppen mit kleinen Budget, insbesondere auch an Schulen (Physikunterricht)
oder ähnliche Einrichtungen. Nicht zuletzt aber denke ich kann so ein Messstand alle helfen,
die auf Forschen, Erfinden und Verbessern aus sind.
Fragen sind gerne willkommen.
Windfried
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Gepostet: 02.01.2009 - 19:46 Uhr  ·  #2
Nicht dass ich auch hier noch etwas wüsste: Das ist ein Plastikseil. Wenn's mal wegen richtig viel Energie schmilzt und klebt - Hanfseil nehmen!
Gruß
WWWFREAK
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Re: Vertikalrotor Messstand, endgültige Bauform, Zusammenfassung

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Gepostet: 03.01.2009 - 20:35 Uhr  ·  #3
Hallo zusammen,
Hallo Bernd,

also ich finde, daß Du hier mit ungewöhnlichem Einsatz und Aufwand einen
gelungenen kleinen Teststand gebaut hast, der sich für seinen
Einsatzzweck bestens eignet. Hut ab vor Deinem Engagement 8) .

Auch wenn ich im Allgemeinen kein Anhänger dieser vertikalen Sparte bin
und mich da immer etwas zurückhalte, achte und respektiere ich Leute,
die ihr Ding durchziehen und am Schluß etwas dazu beigetragen haben,
uns allen mehr Klarheit und Verständnis für das jeweils behandelte
Thema zu vermitteln.

Ich bin hier schon der Meinung, daß so ein Prüfstand sich auch durchaus
für eine horizontale Anlage einsetzen ließe, zumindest trägt solch ein
Beitrag dazu bei, sich gedanklich mal mit soetwas zu befassen.


Wie ich aus eigener Erfahrung weiß, ist es aber nun leider so, daß wenn
sich einige Leute mit entsprechendem Hintergrundwissen so ein Thema in
einem thread vornehmen, es sehr schnell dazu kommt, daß hier mit
Insiderwissen diskutiert wird.

Mal Hand aufs Herz, wer hat sich denn von uns vor diesem thread so
ausführlich mit dem Flügelprofil vom Carl befaßt? Mir war da zwar
bekannt, daß es da im Netz einen Bericht gab, ich habe ihn damals nur
kurz überflogen.
Natürlich, die richtigen, wahren Ästethen :lol: unter uns Windmüllern
schwören auf eine solche Bauart und begeistern sich für
ein solches oder ähnliches design.



Aber es gibt da natürlich noch die nüchternen Techniker, die immer
versuchen mit möglichst großer Effektivität und optimaler Funktion
das bestmögliche aus ihrer Anlage herauszuholen (Also die Gierigen :lol: ).


Solche Leute schwören natürlich auf ihr bevorzugtes Design und
ihre durchaus vorzeigbaren Resultate.

Ich bin durchaus bereit zuzugeben, daß mein Interresse an Deinen
Versuchen sich zunächst in Grenzen hielt. Ich bin hier einfach
voreingenommen was die generelle Bauart angeht.
Aber nachdem Du auf meine Anfrage hin Dein Vorhaben ausführlicher
erklärt hast, habe ich Dein Vorhaben mit Interresse weiter verfolgt.

Es gibt doch auch in unserem Forum verschiedene Spezialisten, die sich
jeweils verstärkt für ihr Interressengebiet einsetzen, dies sollte in meinen
Augen doch auch Sinn eines Forums sein, daß die Leute mit speziellen
Kenntnissen und Erfahrungen diese an die Allgemeinheit weitergeben.

Natürlich wird es immer so sein, daß es verschiedenen Beweggründe gibt,
sich mit den Beiträgen im Forum zu befassen. Aber genau dafür gibt es ja
die unterschiedlichen Sparten, hier findet jeder etwas zu seinem
jeweiligen Interressengebiet.
Ein reger Gedankenaustausch ist hier in meinen Augen ein "muß"
und ist hier das Salz in der Suppe.

Ich habe soeben Deinen letzten Beitrag gelesen und ich fände es nicht gut,
wenn Du unser Forum verlassen würdest.
Die Fülle an Beiträgen in diesem thread hat mir gezeigt, mit welchem
Engagement und Interresse von den jeweiligen Mitlesern dieser
Versuch verfolgt wurde. Hier sei mir meine eigene Meinung gestattet.
Der Vorschlag, nach Ausarbeitung der Ergebnisse eine Zusammenfassung
der wichtigen Details dieses Beitrages vorzunehmen wäre doch akzeptabel.

Es muß doch möglich sein, ein friedliches Nebeneinander von durchaus
unterschiedlich gelagerten Interressen /Themen zu gewährleisten.
Auch für mich gilt, nicht jeder wird mit meiner Sicht der Dinge immer
übereinstimmen, ich mache ebenfalls von der Möglichkeit Gebrauch
meine Gedanken und Vorstellungen zu formulieren und diese zu
einem Thema einzubringen.
Dies sind dann auch nicht immer gemachte Erfahrungen und reine
Tatsachenberichte und können durchaus mal falsch sein.

Deshalb Bernd, ein Forum besteht nicht aus zwei oder drei Leuten sondern
aus vielen Mitlesern, die sich für ein behandeltes Thema interressieren.
Und nur weil einigen Dein Eifer und Einsatz spanisch vorkommt, muß
dies nicht die Meinung der Allgemeinheit sein. Es gibt nicht viele Mitleser
die sich so engagieren und ihre gemachten Erfahrungen so dokumentieren wie Du,
auch wenn machem alten Hasen dies überzogen vorkommt.

Dies ist jedenfalls meine Meinung und die muß ja nicht die richtige sein :lol: :lol:
Gruß
Günter
Westerwald
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