ust60
10.03.2012, 20:52

Bitte mal Nachrechnen keine Mathematik Hausaufgabe

Hallo Forum's Gemeinde,

keine Sorge dies ist keine Mathematik Hausaufgabe, und sie ist auch fürs Forum LEGO konform.

Ich möchte mein im Bau befindliches Eisenbahn Modell motorisieren, aber nicht wie üblich mit einer oder zwei, der von LEGO angebotenen Antriebseinheiten wie:

9 Volt Motor (Antriebseinheiten )

[image]




RC Motor (Antriebseinheiten )

[image]




und PF Motor ( Antriebseinheiten )

[image]






sondern Modell- und Bauartbedingt mit einer Kombination aus zwei Power Functions Medium ( Nummer 8883 )

[image]



und einem ( Nummer 88002 )

[image]




Dank Philo, siehe :
http://www.philohome.com/motors/motorcomp.htm ,
wissen alle LEGO -Eisenbahner welcher Motor auch immer welch Drehzahlen erreicht und wie viel Drehmoment in N/cm wir ihm entlocken können.

zu meiner Rechnung, Teil 1)

Die beiden Power Functions Medium Motoren ( 8883 ) übertragen ihren Drehmoment von 3,63 N/cm unter idealen Bedingungen ( 9 Volt) mit 275 Umdrehungen/Minute gemeinsam auf eine Welle ohne Über- oder Untersetzung an ein Rad mit einem Durchmesser von 36,6 mm.

Der Umfang ist Durchmesser mal Pi 36,6 mm X 3,14 = 114, 924 mm = 11,492 cm = 0,11492 Meter pro Umdrehung, macht bei 275 Umdrehungen pro Minute 31,60 Meter pro Minute

Rechnung Teil 2)

Die Antriebseinheit 88002 überträgt ihren Drehmoment von 0,85 N/cm unter idealen Bedingungen ( 9 Volt ) mit 1458 Umdrehungen/Minute an ein Rad mit einem Durchmesser von 17,3 mm

Der Umfang ist Durchmesser mal Pi 17,3 mm X 3,14 = 54,322 mm = 5,4322 cm = 0,05432 Meter
pro Umdrehung, macht bei 1458 Umdrehungen pro Minute 79,2015 Meter pro Minute

Da sich die Drehzahl der Antriebseinheit ( 88002 ) außerhalb des Gehäuses nicht besonders gut untersetzen last muss die Drehzahl der Medium Motoren ( 8883 ) übersetzt werden, was sich nicht zuletzt auch, wegen ihres höheren Drehmoments anbietet, der dadurch geringer wird.

Wenn man die gegebenen 275 Umdrehungen/Minute der Medium Motoren ( 8883 ) eins zu zweikommafünf ( acht Zähne auf zwanzig Zähne ) übersetz ergeben sich daraus 687,5 Umdrehungen/Minute mal Umfang von 0,11492 Meter Ergebnis 79,008 Meter, zum Vergleich die Antriebseinheit 88002 kommt auf 79,202 Meter macht eine Differenz 0,194 Metern/Minute = 19,4 cm/Minute = 194 mm/Minute entspricht ( " Vorausgesetzt ich habe weder Rechen- noch Denkfehler gemacht " ) entspricht das 2,5 promil Abweichung der Antriebskomponenten zu einander, damit sollte man leben können, der Drehmoment der Medium Motoren ( 8883 ), verringert sich zwar auf 1,452 N/cm sie sind damit aber dem 88002 immer noch überlegen.

Nun die " Gretchenfrage " habe ich mich verständlich und nachvollziehbar Ausgedrückt, könnte bitte der ein oder andere mal Nachrechnen habe ich irgendwo einen Gedankenfehler oder Rechenfehler gemacht habe, ich bin euch für eure Mühen dankbar.


Mit freundlichen Grüßen Udo


urmelei1
10.03.2012, 22:16

Re: Bitte mal Nachrechnen keine Mathematik Hausaufgabe

Hallo Udo
Ich komme nach der Liste von http://www.philohome.com/motors/motorcomp.htm ,
auf andere Werte der Motoren.
Bei mir kommt das hier raus. (Wenn ich die Werte richtig ablese?)

Motor 8883 405 U/min mit D=36,6mm => 46,5m/min

Motor 88002 1900 U/min mit D=17,3mm => 103,2m/min

Daraus ergibt sich bei mir eine Übersetzung von 2,22.

Mit deinem Getriebe von 8/20 ergeben sich 11,3% Abweichung.

Gruß Jörg


Kirk
10.03.2012, 22:31

Re: Bitte mal Nachrechnen keine Mathematik Hausaufgabe

» Modell- und Bauartbedingt mit einer Kombination aus zwei Power
» Functions Medium ( Nummer 8883 ) und einem ( Nummer 88002 )

Bin leider kein Mechaniker - insofern kann ich Dir nicht wirklich konstruktiv helfen. Es würde mich allerdings interessieren, warum Du 2 so verschiedene Motoren kombinieren möchtest. Gibt es evtl. schon Fotos oder Skizzen von Deinem Vorhaben?
Immerhin wird der Emerald Night ausschließlich über einen PF-Motor angetrieben (wobei meiner ziemlich heult und kein rechter Fahrspaß aufkommt). Vielleicht kannst Du ja auch versuchen, einheitliche Motoren zu verwenden, um die Sache zu vereinfachen.

Gruß

Thomas


Brickmiller
11.03.2012, 12:24

Re: ohne gerechnet zu haben ... "DER" Tip

Moin,

» Immerhin wird der Emerald Night ausschließlich über einen PF-Motor
» angetrieben (wobei meiner ziemlich heult und kein rechter Fahrspaß

na da steckt doch schon die Antwort drin:

theroretisch läuft er aber super - der Emeraldi - und ich habe das auch schon gesehen!!!

- die Problematik steckt in der Umsetzung
- will sagen, das Lego-Getriebe eben keine ZF-Getriebe sind
- stark verlustbehaftet, die reibungslose Funktion sehr vom genauen Bauen abhängt,
und damit meist einiges an Wirkungsgrad sowie spielarmen Lauf auf der Strecke bleibt

» Vielleicht kannst Du ja auch versuchen, einheitliche Motoren zu
» verwenden, um die Sache zu vereinfachen.
»
» Gruß
»
» Thomas

jou Thomas, das ist die wohl beste Empfehlung zu dem Thema

Grüße Ralf


Ben®
12.03.2012, 10:57

Re: ohne gerechnet zu haben ... "DER" Tip

» jou Thomas, das ist die wohl beste Empfehlung zu dem Thema
»
» Grüße Ralf

Hallo Ralf und Thomas,

grundsätzlich ist das sicher nicht falsch, aber eben nicht die Antwort auf die Frage.

Stellt euch eine wunderschöne Lok mit PF-Technik (wie den Emerald) vor: Wenn man da einen sehr langen Zug dahinterhängen will, sollte man in den Waggons (oder ggf. Tender) noch Schiebe-Motoren verstecken. Richtig?

Man will aber auch in der Lok nicht auf Antrieb verzichten: die soll von alleine in den Lokschuppen fahren können.

Jetzt muß eine Lösung mit verschiedenen Motortypen her (Schon weil die Lok große Räder hat und daher andere Übersetzungen sein müssen). Und dann muß man eben rechnen, wie Udo es machte (nur daß ev. die Drehzahlen nochmal nachzuschlagen und zu korrigieren sind).

Grundsätzlich gilt natürlich auch, daß man mit möglichst wenigen Zahnrädern hinkommen sollte. Die Reibungsverluste in den Lego-Achsen sind erheblich.

Außerdem hätte ich persönlich keine Bedenken, Motoren auch mit 5% (...10% oder noch mehr?) Geschwindigkeitsdifferenz zusammen einzusetzen.
Soviel Geschwindikkeitsreduktion, wie sich beim Motor unter "mittelhoher" Last einstellt, darf auch der Schiebe-Motor langsamer (und natürlich auch schneller) laufen. Im Leerlauf bremst (bzw. beschleunigt) der dann den Hauptmotor etwas. Beim richtig schweren Arbeiten hilft er trotzdem immer noch mit.

Beste Grüße,


ust60
12.03.2012, 11:44

Bitte mal Nachrechnen keine Mathematik Hausaufgabe

Hallo Forum's Gemeinde,
also eigentlich bin ich ein wenig enttäuscht, jugendliche die Probleme mit ihren Französisch Hausaufgabe haben, und sich deshalb in ihrer Verzweiflung, an das 1000 Steine Forum wenden finden hier größere Resonanz.


Hallo Jorg alias urmelei1,

erst durch deinen Einwand, ist mir aufgefallen das es auf den Seiten von Philo,

http://www.philohome.com/motors/motorcomp.htm

tatsächlich Differenzen gibt.

Bei meinem berechnungsversuch bin ich von folgenden Tabellen ausgegangen, die ich in diesem Falle vom Bildschirm fotografiert habe, weil ich keine andere Lösung gesehen habe sie hier in den Beitrag einzustellen.

[image]




[image]




das du mit diesen Zahlen rechnest :

Motor 8883 405 U/min mit D=36,6mm => 46,5m/min
Motor 88002 1900 U/min mit D=17,3mm => 103,2m/min

erklärt sich, so glaube ich aus den nachfolgenden Diagrammen


[image]




[image]




kann ich das so verstehen, das du im Prinzip zur Lösung eigentlich den selbe Rechnungsansatz gehen würdest ? Du aber von anderen Zahlen ausgehen würdest ( Tabellen / Diagramm )

Welchen Zahlen soll / kann man den jetzt glauben, da ich selber erleben konnte das der Standard 9 V Motor mit dem Emerald Night, aus meiner Sicht hoffnungslos überfordert ist, ist eine Motorisierung mit mehr Kraft ( mehr Drehmoment ) zwingend erforderlich.

Meine Breite-Renate, das Modell um das es geht, habe ich grade auf die digitale Küchenwage gestellt, obwohl noch nicht fertig ist kommt sie mit den beiden Power Functions Medium ( Nummer 8883 ) auf 0,933 Kg auf das Gramm genausviel wie zwei Santa Fe Super Chief, die aber um ihre Wagons zu ziehen mit vier 88002 ausgestattet sind, die beiden Chief können mit den fünf Wagons wen es denn sein muss auch " FLIEGEN ", die Breite-Renate könnte wahrscheinlich mehr als das doppelt ziehen aber in Relation zu andern Loks nur im Schneckentempo.


Hallo Thomas alias Kirk,

um deine Nachfrage, Zitat : " Gibt es evtl. schon Fotos oder Skizzen von Deinem Vorhaben? " zu beantworten schau mal hier rein.

Mein Projekt BR 01 (MOCs (Eigenbauten))

klick mich

Hallo Ralf alias Brichmiller,

also wenn alle STÄNGE reisen, ist der Einwand von Thomas wohl einen Gedanken wert, an Stelle des
88002 unter dem Tender bestünde auch die Möglichkeit, zumindest vom Platz her, auch noch einen dritten 8883 im Tender zu verbauen, ist mit einem größerem ( viel, viel größerem ) aufwand verbunden aber nicht unmöglich.
Die Überlegung der Übersetzung von eins zu zweikommafünf (zwanzig auf acht Zähne ) wird wohl auch ein Problem, zwei zu eins mit LEGO-Zahnrädern ist leichter machbar genau wie drei zu eins.

Soll ich das erst unter realen Bedingungen austesten können wenn das Modell mal fertig ist ?


Mit freundlichen Grüßen Udo


Hümpfch™
12.03.2012, 13:58

Re: Bitte mal Nachrechnen keine Mathematik Hausaufgabe

» Hallo Jorg alias urmelei1,
»
» erst durch deinen Einwand, ist mir aufgefallen das es auf den Seiten von
» Philo,
»
» http://www.philohome.com/motors/motorcomp.htm
»
» tatsächlich Differenzen gibt.
»
» Welchen Zahlen soll / kann man den jetzt glauben, da ich selber erleben
» konnte das der Standard 9 V Motor mit dem Emerald Night, aus meiner Sicht
» hoffnungslos überfordert ist, ist eine Motorisierung mit mehr Kraft ( mehr
» Drehmoment ) zwingend erforderlich.

Hi Udo (und Jörg),
die Differenzen enststehen dadurch, dass Ihr teilweise Äpfel mit Birnen vergleicht.

Philo gibt Leerlaufdrehzahlen und Lastdrehzahlen an.
@Jörg: Die Leerlaufdrehzahlen sind 405 und 1900 rpm.
@Udo: Die Lastdrehzahlen sind jedoch 275 und 1458 rpm, somit düfte die Rechnung in Deinem Ursprungsposting stimmen.

Gruß
Ronald


urmelei1
12.03.2012, 14:14

Re: Bitte mal Nachrechnen keine Mathematik Hausaufgabe

Hallo Udo

Ich habe aus der Tabelle andere Werte bekommen. Das die Messungen bis 12V gehen ist schon was. Sollten den Motoren aber nichts anhaben. Die Schutzelemente gehen glaube ich bis 15V.

Ich habe also den gleichen Rechenweg wie du. Du hast das richtig gerechnet.
Man kann als Resümee sagen, dass deine Idee mit den Mischmotoren funktionieren müsste. Ich schätze dass die Motoren sich wohl gegenseitig Beeinflussen müssten aber das alles in einem noch zu vertretenden Bereich ist.

Gruß Jörg


Kirk
12.03.2012, 14:27

Re: ohne gerechnet zu haben ... "DER" Tip

Hallo Udo,

» also eigentlich bin ich ein wenig enttäuscht, jugendliche die Probleme mit
» ihren Französisch Hausaufgabe haben, [...] finden hier größere
» Resonanz.

Wenn Du dieses Troll-Posting hier meinst: Ich weiß nicht, ob die doch überwiegend negativen Antworten für Dich erstrebenswert sein sollten :blink:

» die ich in diesem Falle vom Bildschirm fotografiert habe, weil ich keine
» andere Lösung gesehen habe sie hier in den Beitrag einzustellen.

Immerhin hier kann ich Dir helfen: Mit der Taste "Druck" rechts oben auf der Tastatur erstellt Du ein Bildschirmfoto. Mit Alt+Druck bekommst Du sogar nur das aktuelle Fenster. Das Foto landet dann in der Zwischenablage und Du kannst es in der Bildbearbeitung Deines Vertrauens mit Bearbeiten -> Einfügen hervorzaubern und abspeichern.

» Mein Projekt BR 01 (MOCs (Eigenbauten))
» klick mich

Schönes Projekt! Natürlich hat es was, wenn die Lok auch von alleine Fahren kann, aber ich sehe auch die Problematik mit den verschiedenen Rad-Durchmessern. Als pragmatische Lösung könnte man darüber nachdenken, die Lok selbst unmotorisiert zu lassen und stattdessen einen langen Waggon (ähnlich wie den des Emerald) zu bauen, unter den Du 2 normale Zugmotoren schnallst.

Gruß

Thomas


Brickmiller
13.03.2012, 00:05

Re: ohne gerechnet zu haben ... "DER" Tip

Hallo Ben und alle anderen die's noch interessiert,

ich lebe mein ganzes Arbeitsleben von Feinmechanik, Optik und Meßtechnik

und genau deshalb habe ich mir einen gewissen Pragmatismus angeeignet

es gibt viele Fälle, die sich nur mit "im Vorfeld sorgfältig rechnen", lösen lassen...
(z.B. Strahlengang über Optiken und Spiegel)

aber es gibt eben auch Fälle bei welchen die Rechnung die Praxis nur bedingt abbilden kann.
Wenn zu viele "weiche Faktoren" unterwegs sind.(z.B. EMV-gerechtes Gehäusedesign)

Die ganzen Verluststellen innerhalb eines LEGO-Getriebes sind schwer
zu erfassen,
wie sollen die dann noch als Parameter in eine Formel eingehen.

... daher meine Zustimmung zu dem Vorschlag von Thomas ...

... LEGO ist ja DAS ideale Medium für empierisches Vorgehen

aber natürlich könnt Ihr auch den "Rechenweg" versuchen


... ist ja auch nur meine Meinung gewesen


@ Ben

» grundsätzlich ist das sicher nicht falsch, aber eben nicht die Antwort auf
» die Frage.

ist ein alternativer Vorschlag nicht auch eine überdenkenswerte Antwort ???
ich komme oft durch den Blickwinkel eines Kollegen sehr viel weiter, als
durch hin und her Kreisen innerhalb meiner eigenen Gedankengebilde ?!?!?

kennst Du das nicht?

Grüße Ralf


Ben®
13.03.2012, 11:42

Re: ohne gerechnet zu haben ... "DER" Tip

» @ Ben
»
» » grundsätzlich ist das sicher nicht falsch, aber eben nicht die Antwort
» auf
» » die Frage.
»
» ist ein alternativer Vorschlag nicht auch eine überdenkenswerte Antwort
» ???
» ich komme oft durch den Blickwinkel eines Kollegen sehr viel weiter, als
» durch hin und her Kreisen innerhalb meiner eigenen Gedankengebilde ?!?!?
»
» kennst Du das nicht?
»
» Grüße Ralf

Hallo Ralf,

doch grundsätzlich sind Alternativvorschläge immer sinnvoll. Insofern ist das ja alles nicht weiter wild und ich habe das auch keineswegs als böswillige Kritik an Euren Vorschlägen gemeint.

So wie ich es verstanden habe, wollte Udo aber in erster Linie seinen Rechenweg bestätigt bekommen (hat er ja inzwischen). Ich verfolge sein Projekt der BR01 (in Anlehnung an das niederländische Topmodel) nun schon eine Weile und weiß daher, wieviele Gedanken er sich darum schon gemacht hat.
Ich ging insofern fest davon aus, daß eine Simpel-Lösung mit lauter gleichen Motoren hier nicht gewünscht sein konnte.

Beste Grüße,


ust60
13.03.2012, 12:13

Re: ohne gerechnet zu haben ... "DER" Tip

Hallo Forum's Gemeinde,

erst einmal danke für eure antworten.

Folgende Antworten OHNE REIENFOLGE ODER WICHTUNG

Hallo Ronald alias Hümpfch,

hätte ich in den 60iger und 70iger Jahren, im Englischunterricht besser aufgepasst, hätte ich es wohl selber gelesen, so war es aber wohl eher Zufall das ich für meinen Rechenansatz die richtigen Zahlen gewählt habe, als danke ich dir vielmals das du das hier für uns auseinander " klamüsert " hast.

Hallo Jorg alias urmelei1,

dir danke ich das du die Zeit genommen hast fürs Nachrechnen, das wir aus " Unwissenheit " mit unterschiedlichen Zahlen rechnen, oder gerechnet haben, ist aus meiner Sicht nicht so wichtig, wichtiger war mir ob der Lösungsansatz stimmte.

Hallo Thomas alias Kirk,

deinen möglicher weise aus der " Hüfte geschossener " Vorschlag, einheitliche Motoren zu nutzen, den hatte ich nicht in Betracht gezogen, bis er von dir kam, wohl weil ich zu sehr darauf fixiert war, und eigentlich auch noch immer bin das meine Breite Renate, im Bedarfsfall auch " fliegen " können muss oder soll.
Genial ist was du mir zum Thema PC Bedienung geschrieben hast, ( musste ich noch gestern Abend nach der Spätschicht um ca. 23:00 Uhr ausprobieren ) selbst mein alles am PC beherrschender Herr Sohn staunte erst nicht schlecht um mir dann beiläufig zu erklären " aber das habe ich dir aber auch schon mal gezeigt Vater " soweit zum Thema Kinder. Aber halt Stopp apropo Kinder.

Thomas wo ich dir wiedersprechen möchte ist deine Aussage " Troll Posting " zum einem Witz....... einem Trauriegen Witz wurde das ganze erst durch die rege Teilnahme der Forums Nutzer dieser Junge ist mehr als
" E I G E N WILLIG und SINNIG " ich habe die ein oder andere Anekdote die er sich hier geleistet hat mitgelesen, von daher kann ich die ein oder andere Reaktion durchaus verstehen. Letzt endlich glaube ich aber, dass man ihm seine Kindlichkeit zugutehalten muss.

Das Kind, etwas anderes ist er nämlich nicht schreibt um 20:28 Zitat:

Ich weiß aber sonst keine Seite,wo jemand Französisch kann...
Und Mama kommt erst um 10 Uhr (1 Mal im Monat)


Hier sagt ein Kind das es Hilfe braucht, und wendet sich in seine " Not " zugegebener weise nicht an die richtige Adresse, aber wenn alle die, die selber der Französischen sprach nicht mächtig sind das Kind einfach nur ignoriert hätten, und sich nur der scheinbar mit der Französischen sprach vertraut Legomadfan gemeldet hatte, hätte sich die Sache nicht zu einem " Troll Posting " hochschaukeln müssen.

Hallo Ralf alias Brickmiller,

den " Rechenweg " habe ich angestrebt um die Kosten zu drücken, das man nicht alle Faktoren berücksichtigen kann darüber bin ich mir im klaren, aber ich denk mir das mir eine " Überschlagsrechnung " etwas anderes ist mein Versuch für einen Lösungsansatz ja nicht, einige Unmöglichkeiten zumindest ausschließt, ich werde nach ersten Versuchen mit dem LEGO-DD nach Übersetzungsmöglichkeiten suchen müssen.
Nach ersten Versuchen sieht es ganz schön besch..... aus Lego-Zahnräder zeichnen sich scheinbar nicht durch Variabilität aus, die von mir als Ideal angedacht Übersetzung zweikommafünf zu eins erscheint mir im Moment fast UNMÖGLICH zu sein.

An dieser Stelle werde ich mir Überlegen müssen ob daraus mein nächster Hilferuf wird nach dem Motto :

Ich bräuchte mal wieder Hilfe, wie lässt sich mit LEGO-Zahnrädern folgende Übersetzung bewerkstelligen.




Mit freundlichen Grüßen Udo