lexxu

vor 1 Stunde hat skinglouie folgendes von sich gegeben:

+-2 m/s^2 können die meisten Sensoren sowieso, und der LSM303 explizit.

±2g = ±19.6 m/s^2

Die gemessene Beschleunigung wird sich eher im Bereich <3 m/s^2 bewegen deshalb sind nicht alle Sensoren geeignet.

vor 58 Minuten hat BugHardcore folgendes von sich gegeben:

Da fehlen aber noch alle Fahrwiderstände.

Ja das stimmt natürlich, Luftwiderstand sollte man sicher einrechnen.

Leistung  = (Masse x Beschleunigung + Kraft-Luftwiderstand) x Geschwindigeit

Wobei Kraf-Luftwiderstand = Cw x Stirnfläche x 0.5 x Geschwindigkeit^2

@skinglouie Daten würde man auf SD Karte speichern?

Stellt sich noch die Frage, wo die Leistungberechnugn gemacht würde. Auf dem Arduino oder späteres Postprocessing der Daten (PC/Smartphone)?

Ein alternativer Ansatz wäre, den Arduino per Bluetooth mit dem Smartphone zu verbinden und dieses als Display & Rechner zu verwenden.

Sehr schönes Projekt, insbesondere wenn die Leistungsmessung implementiert wird.

Hatte mich mit ähnlichen Ansätzen beschäftigt, als ich mit der 14point7 Idash Leistung messen wollte/habe

vor 16 Stunden hat skinglouie folgendes von sich gegeben:

Hat jemand ne grobe Idee, wie ich mit Beschleunigungssensor, Gesamtgewicht, Drehzahl, Übersetzungsverhältnis) und Radumfang auf abgegebene Leistung und Drehmoment kommen könnte?

 

Leistung = Beschleunigung x Masse x Geschwindigkeit

Sprich, nebst dem Beschleunigungssignal fliesst auch das Geschwindigkeitssignal oder Drehzahl und Übersetzungsverhältnis in die Rechnung ein.

Die Auflösung des Beschleunigungssensor muss passen, also im ±2g Messbereich betreiben, sollte dann laut Datenblatt mit einer Sensitivität von 1mG also ca 0.01 m/s^2 messen was ok ist.

Auf www.skfbearingselect.com kann die Reibleistung für den jeweiligen Lagertyp und die Einsatzbedingungen berechnet werden.

Lagertyp: 22213 EK

Lagerabstand: 600 mm

Drehzahl: 1768 u/min (300 mm Rolle, 100 km/h)

Kraft Y: 6000 N Z: 300 mm, (400 kg Rolle & 200 kg Fahrzeug und Anpresskraft Spanngurte)

Kraft X: 500 N Z: 300 mm Y: 150 mm Antriebskraft (20 Ps @ 100 km/h)

Je 59 W, also 118 W oder 0.16 Ps Lagerreibleistung

Bei tieferen Geschwindigkeiten ist die Antriebskraft höher aber die Drehzahl tiefer. Mit 50 km/h gerechnet sind es 46 W. Die Antriebsleistung hat einen wesentlich kleineren Einflussfaktor als das Gewicht von Rolle, Fahrzeug und Zuggurtenvorspannung.

Prinzipiell ist es nicht viel. Eine Linearisierung von 0-100 km/h wäre sicher genügend. Aber wenn man sich der Grösse der Abweichung bewusst ist, kann man sich die Kompensierung per Software wohl auch sparen...

Ich beschäftige mich momentan gerade mit Daten-Logging zwecks Abstimmung auf der Strasse. Früher hatte ich GSF Dyno im Einsatz, was soweit gut funktionierte, mittlerweile reicht mir nur das Drehzahlsignal aber nicht mehr aus. Ehrlich gesagt schraube ich mittlerweile auch eher Automatik Roller und dazu noch Viertakter, bitte verbannt mich nicht gleich... Trotzdem wende ich mich wieder einmal an die Blechfraktion weil hier das Niveau unübertroffen hoch ist.

Was ich grundsätzlich logge ist: Drehzahl, Geschwindigkeit und Breitbandlambda. Das Ziel wäre, die Leistung aus dem Geschwindigkeitssignal zu berechnen (CVT), entsprechend dem GSF Dyno Prinzip.

Momentan nutze ich ein 14point7 idash, dies lässt mich die drei Parameter grundsätzlich relativ einfach loggen und während der Fahrt auf dem Smartphone anzeigen.

Datenvisualisierung und Auswertung mache ich mit einem Python Script. Das Problem ist, dass die Sampling rate mit 10 Hz für eine Leistungsberechnung zu tief ist und die Anzahl möglicher Geschwindigkeitsimpulse pro Zeit auch relativ tief sind. Für eine saubere Leistungsmessung würde ich gerne 40 Signale pro Umdrehung haben (ABS Sensorring), was nach "Open Source Prüfstandssoftware" Erkenntnis funktionieren sollte.

Nun sehe ich zwei möglich Lösungen:

RaceDAC sieht für mich anhand der Spezifikation relativ gut aus. Hohe sampling Rate von 100 Hz, zwei Frequenzeingänge mit hoher Messfrequenz (3 Mrpm/60 kHz) und analoge Eingänge für AFR. Zudem scheint alles relativ offen dokumentiert. Zubehör für RPM und Raddrehzahlsensoren gibt es mittlerweilen ja auch direkt von RaceDAC. Die Visualisierung geschieht live per RaceChrono, ist das richtig?

Könnte mir jemand, der RaceDAC im Einsatz hat, ein Logfile mit einer Beschleunigung zur Verfügung stellen? Ich stelle anschliessend auch gerne das Python script für die Auswertung hier ein.

GSF Open Source Prüfstandssoftware ist vom Messprinzip her eigentlich das selbe. Die Rad/Rollendrehzahl-Messung per Arduino würde übernommen und mit Datenlogging ergänzt. Entweder lokal auf dem Arduino (SD-Karte) oder per Bluetooth Interface auf das Smartphone. Datenauswertung anschliessend auf dem PC oder Smartphone a la "GSF-Dyno Style". Diese Lösung bedeutet mehr Aufwand, das Resultat wäre aber deutlich besser (OpenSource, erweiterbar, GSF Open Source Prüfstandssoftware kompatibel).

Falls jemand weiteren Input hat oder eine bessere Alternative kennt wäre ich natürlich dankbar.

vor 11 Minuten schrieb skinglouie:

Welches Rollen-Trägheitsmoment entspricht denn dem Trägheitsmoment vom Fahrzeuggesamtgewicht (Fahrzeug und Fahrer, fahrbereit, also ca. 200-250kg)? Das wäre ja dann letztendlich gewichtsmässig der Motorlastbereich, der dem Standardstrassenbetrieb (keine Steigung, kein Gegenwind etc.) entspräche, und danach würde ich das Rollenmoment auslegen...

Dein Rollengewicht muss 2x dem Fahrzeuggesamtgewicht entsprechen (Zylindrisch, Vollmaterial). Durchmesser spielt keine Rolle, da sich dieser sowohl auf das Massenträgheitsmoment wie auch auf die Rollendrehzahl auswirkt und sich somit rausstreicht.

@ 50s-bastler: Wobei die Geschwindigkeit und bspw. Leistung absolut keinen Einfluss auf die Rolleneigenschaften haben (rein vom Messablauf gesehen, konstruktiv sind diese Parameter natürlich zu berücksichtigen).

Das ganze lässt sich auf m_F = I/r_r² (m_F: Masse Fahrzeug, I: Trägheitsmoment, r_r: angetriebener Rollenradius) reduzieren um genau dieselbe "ideale" Beschleunigung wie auf der Strasse zu simulieren. Ideal, weil ohne Verluste/Widerstände.

Eine zu kleine Masse/Trägheit wirkt sich insofern aus, dass eine Messung im bspw. 4ten Gang den "realen" Umständen im 2ten entspricht. Mit entsprechender Übersetzungsänderungen könnte man es also sogar kompensieren, aber immer schön die Rollendrehzahl im Auge behalten...

Nein, das glaub' ich nicht.

Schau mal im "rollerssheet.xls", das geistert hier irgendwo rum, damit kann man die Massenträgheit und eine ungefähre Meßdauer errechnen.

Bei gleichem Gewicht hat eine Rolle mit größerem Durchmesser eine längere Meßdauer zur Folge, da wie ich vermute die Massenträgheit mit dem Quadrat in die Meßdauer eingeht, die Rollendrehzahl aber nur linear.

Es scheint auf en ersten Blick etwas komisch, der Punkt ist aber, dass die Rollendrehzahl vom Aussendruchmesser abhängig ist und die Rollendrehzahl quadratisch in die Messdauer/Energie einfliesst.

Bin gestern noch ne Weile an den Plänen für den Stahlrahmen gesesen und bin immer wieder auf das Thema der Maschinenfüße oder Schwerlastrollen gestoßen.

Da ich in der Werkstatt aus Bautechnischen Gründen keinen Kran montiert habe und den Prüfstand aber am besten alleine dort rein bringen möchte liebäugle ich mit der Variante wie sie hier auch schon gezeigt wurde, bei der Schwerlastrollen anstatt der Maschinenfüße montiert wurden.

 

Kann sich dazu mal jemand äußern bzgl. Stabilität und Vibrationsfaktor?!

 

Danke Schonmal.

 

Grüße

Daniel

 

PS: Software und Elektronikpaket ist geordert, danke an dieser Stelle nochmal an abtreter.

 Evtl. beides anbringen und die Maschinenfüsse für die Messung absenken?

Walze:

Material ST52

Durchmesser 315mm

Länge 315mm

Lagerzapfen Durchmesser (50/55?/60?mm)/ L = 78mm und 107mm

zwischen Spitzen komplett überdreht und gerändelt für Haftung.

Die Walze ist eigentlich zu klein, simuliertes Fahrzeuggewicht wäre ca. 95 kg.

Zur Walze: Wenns geht, würd ich den Durchmesser größer wählen und ggf. dafür vielleicht noch ein bißchen schmäler werden - das würde bei gleichem Gewicht eine höhere Massenträgheit bringen und in Folge (trotz des größeren Durchmessers) die Meßdauer verlängern.

 

Zur Drehzahlabnahme reicht auch ein alter Schrittmotor, funktioniert bei mir gut.

Nein das bringt nichts. Mit einem grösseren Durchmesser erhöhst du zwar die Massenträgheit, gleichzeitig reduziert sich aber auch die Drehzahl.

Bei zylindrischen Vollwellen spielt lediglich das Gewicht eine Rolle.

Cheers

Kleine Anmerkung; das Massenträgheitsmoment alleine ist kein Referenzwert. Nur in Zusammenhang mit der Übersetzung, resp. Drehzahl der Rolle ist der Wert aussagekräftig.

Evtl. wurde dies in den 80+ Seiten schon erwähnt, man liest aber immer wieder widersprüchliche Aussagen...

Cheers

Wie meinst du das? Gesucht ist f(t)'=df/dt, und die Kurve ist gegeben. df oder dt wählt man, das andere (dt oder df) ergibt sich ja dann durch die Kurve. Das Problem ist aber, dass bei vorgegebenem dt, df null oder sehr klein sein kann (weil die Kurve durch die hohe Abtastrate teilweise flach verläuft). Dieses Problem wäre bei konst. dt kleiner.

Und wenn man df konstant halten würde?

Ok, ich sehe das Problem.

Das Prinzip ist ja, das frequenz-zeit Diagramm abzuleiten. Dies entspricht dann der Beschleunigung, womit die Kraft und somit die Leistung bestimmt werden kann.

Das Problem ist nun, dass das fT diagramm zu ungleichmässig ist (siehe Bild). Wäre es nun nicht möglich beim Ableiten dt etwas grösser zu wählen, bsp 0.4s, und dadurch Mittelwerte zu bilden. Und diese Punkte dann durch ein Polynom zu verbinden (Ordnung ist ja dann durch Anz. Punkte vorgegeben).

Wie würde denn das Ergebnis aussehen, wenn einfach die Schwarze Kurve geglättet würde?

P.S. Der Einfluss der Länge von dt ist vermutlich mit der Länge des Filters vergleichbar , oder?

Das Tool funktioniert bestens und ist sehr anwenderfreundlich. Habe jetzt den ganzen Tread durchgelesen (dauerte etwas), aber etwas stört mich noch :wasntme: Der Filter wird, wie ich gelesen habe, zum glätten der Kurve verwendet. Dabei wird das Resultat aber doch erheblich beeinflusst, bsp hier ein motor mit einem Leistungsloch, dort sieht man es besonders gut

Die Messung dauerte 8s, je nach Filterlänge ist das Loch fast nicht mehr vorhanden.

Was macht denn der Filter genau? Ich habe auf irgend einer Seite gelesen, dass zu wenig Messpunkte vorhanden sind, wie viele sind es denn? Sind die Punkte auf der Drehmomentkurve die Messpunkte? Könnte man die Glättung nicht durch ein Polynom machen?

Ach ja und wieso habe ich bei dieser Messung eine sehr starke, tiefe Frequenz über die ganze Messdauer?

DANKE

war da nicht immer irgendwas komisch mit der berechnung wenn man eine rolle benutzt? kannst du das traegheitsmoment eintippen dass wirklich vorhanden ist?

kann jemand hier schreiben, wie man von der zeitlichen aenderungen der rollendrehzal auf die leistung kommt? vielleicht hatte ich da ein denkfehler.

Hallo, bin zwar kein Vespa rsp "Schaltroller" Fahrer, finde dies aber ein sehr interessantes Forum.

Heute sind die Teile für den Spannungsteiler gekommen und nun wird getestet!

Die Leistung würde sich wohl so berechnen:

P= w*a*I sollten griechische Buchstaben sein, w= Winkelgeschw. Rolle [rad/s]; a= Winkelbeschleunigung der Rolle (w') [rad/s²]; I= Trägheitsmoment der Rolle [kgm²]

Das Prog zeigt wieder einmal die Macht von Matlab :) Gibt es auch das M-File zum downloaden?