How it works
Messung der mechanischen Abgabeleistung eines H-Rotors
Hallo Leute
Es wurde der Wunsch geäussert das ich doch mal genau erläutern soll wie denn nun eigentlich dieser kleine Prüfstand
funktioniert den ich mir zusammen gezimmert habe. Diesem Wunsch möchte ich hiermit entsprechen.
Im Prinzip ist es ziemlich einfach:
Um die H-Rotorwelle ist eine schwimmend gelagerte "Leistungbremse" montiert.
Schwimmend bedeutet in diesem Fall das die Bremse nicht fest auf der Rotorwelle oder am Rahmen des Prüfstandes montiert ist,
sondern sie ist über Kugellager frei drehbar auf der H-Rotor Achse gelagert.
Man kann also den Bremskörper festhalten, während die H-Rotorachse durch den Bremskörper hindurch rotiert.
Wird nun die Bremse etwas angezogen, dann versucht sie mit der H-Rotorwelle mit zu rotieren.
Die Bremse ist quasi eine regelbare Kupplung zwischen Bremsgehäuse und H-Rotorwelle.
Je nachdem wie stark ich "einkuppele" entsteht eine mehr oder minder grosse Kraft am Bremsgehäuse die
in Drehrichtung wirkt, eine Drehkraft.
Diese Kraft messe ich an einem definierten Punkt genau 10cm von der Rotorachsmitte mit einer kleinen Federwaage.
Diese 10cm entsprechen der "Hebelarmlänge" die für die Berechnung der Leistung ebenfalls nötig ist.
10cm deshalb, weil es sich dann so schön einfach im Kopf rechnen lässt und weil die dort auftretenden Abstützkräfte gut zum
Messbereich meiner Waage passen
Jede andere Hebelarmlänge wäre auch möglich; eine vom Messbereich her passende Waage vorausgesetzt.
Die Drehzahl des Rotors erfasse ich über einen Fahrradtacho bei dem ich als Radumfang 1,6666 Meter eingegeben habe.
Aus den Werten kann ich dann die Leistung wie folgt errechnen:
Leistung (in Watt) = Drehmoment (in Newtonmeter) mal Drehzahl (in U/min) durch 9,55.
Es ist eine vereinfachte Fomel die ich ganz prima finde. Vielen Dank für diese Formel an Tobi.
Das Drehmoment errechnet sich aus dem Hebelarm und der Gewichtskraft die daran wirkt.
1 NM = ein Hebelarm mit 1m Länge an dessen Ende 102 Gramm Gewichtskraft wirken.
Bei einem Hebelarm von 10cm Länge wären 102 Gramm dann 0,1NM
Bei einem Hebelarm von 10cm Länge wären 51 Gramm dann 0,05NM und so weiter...
Ich starte also den Ventilator
Es ergibt sich eine bestimmte Leerlaufdrehzahl z.B. 105 U/min.
Dann bremse ich vorsichtig auf eine bestimmte Drehzahl herunter, z.B. 70 U/min.
Durch das Abbremsen ("einkuppeln") möchte das Bremsgehäuse mit der H-Rotorwelle mitrotieren und es entsteht eine
bestimmte Abstützkraft an der Bremse die ich mit Hilfe meiner Federwaage ermittle. Thats it...
Es folgt ein Videolink, indem ich versucht habe die Messung live vorzuführen und verbal zu erläutern.
War nicht so einfach weil ich nur eine Hand frei hatte und in der anderen die Videokamera und ausserdem auch noch "labern" musste.
Man möge mir daher die Verhaspler verzeihen.
Was ich in dem Video nicht vorgeführt habe ist, das ich die Bremsleistung über die Flügelmutter an der Bremse stufenlos regeln kann. (keine Hand mehr frei..)
Dadurch kann ich die Leerlaufdrehzahl stufenlos herunter bremsen.
Hier nun der Link , leider ca. 12 MB, armer Carl mit seinem langsamen Internet
http://www.vallstedt-networks.de/diverses/bremse_1.avi