Feder/Dämpfer-Testfahrt mit Beschleunigungsmesser

[Hein]

Moin!

Nach einer Diskussion über verschiedene Feder/Dämpfer-Systeme hier im Forum habe ich den Billigst-Dämpfer in meinem Anthrotech gegen den vom Hersteller als Standardteil verbauten ausgewechselt.

Um etwas über die Federungseigenschaften vorher/nachher berichten zu können, habe ich mit altem und neuem Dämpfer jeweils eine kurze Testfahrt gemacht. Dabei habe ich die während der Fahrt auftretenden Beschleunigungen mit dem Beschleunigungsmesser meines Smartphones, das ich dazu mit Klebeband auf den Gepäckkoffer meines Trikes geklebt hatte, gemessen.

Feder/Dämpfer alt: 650 lbs/in, Stahlreibdämpfer (ca. 15 EUR)
Feder/Dämpfer neu: 1000 lbs/in, Luft/Öldämpfer (ca. 40 EUR)

(Als ich mein Anthrotech übernommen habe, war eine 750-lbs/in-Feder verbaut. Nach Rücksprache mit Anthrotech habe ich aufgrund meines normalerweise hohen Gepäckgewichtes jetzt aber die stärkere Feder gewählt.)

Anbei eine Grafik, die den Zeitverlauf meiner Probefahrt mit neuem Dämpfer zeigt.

ca. 102 s: Startmarkierung (dreimal Hinterrad anheben und fallenlassen)
ca. 112 s: Fahrer nimmt Platz und rollt über Kante aus der Garage
ca. 128 s: Abwärts-Kante vom Parkplatz herunter, ca. 12 km/h
ca. 135 s: Aufwärts-Kante auf den Parkplatz, ca. 12 km/h
ca. 148 s: Abwärts/Aufwärts wie zuvor
ca. 156 s: Abwärts/Aufwärts wie zuvor
ca. 216 s: Abwärts/Aufwärts wie zuvor
ca. 238 s: Abwärts/Aufwärts wie zuvor
ca. 252 s: Vollbremsung
ca. 258 s: Über Parkplatzlänge beschleunigt, dann Vollbremsung
ca. 267 s: Über Parkplatzlänge beschleunigt, dann Vollbremsung
ca. 275 s: Über Parkplatzlänge beschleunigt, dann Vollbremsung
ca. 285 s: Über Parkplatzlänge beschleunigt, dann Vollbremsung

Nach 290 s folgen noch 3 weitere Bremsungen, die aber nicht ganz so systematisch waren.

(Android-Smartphone, Beschleunigungsmesser-App Ac Meter Pro)

Mein Plan ist, die Kantenüberfahrten grafisch übereinanderzulegen und zu sehen, wie sich G-Kräfte (in Z-Richtung) und Zeitlauf unterscheiden.

Anbei jeweils die erste Abwärts-Kante, die ich mit dem neuen und dem alten Dämpfer überfahren habe. Mit dem bloßen Auge erkenne ich da erstmal keinen großen Unterschied. Die Beschleunigung ist mit dem neuen Feder/Dämpfer-Element etwas höher, was aber vor allem an der härteren Feder liegen wird.

Vielleicht ergibt sich ein klareres Bild, wenn ich mehr Ereignisse übereinanderlege. Dazu brauche ich aber mehr Zeit, daher erstmal diese Zwischenergebnisse!

Tschüs!

Hein

 

[ThomasT]

AW: Feder/Dämpfer-Testfahrt mit Beschleunigungsmesser

Hallo Hein,
bei meinem Quest hatte ich das beim Einbau des Rissedämpfers auch versucht. Wenn ich das Telefon aber direkt auf den Karrosserieboden klebe, dann brummelt es wohl zu stark. Ich befürchte, daß das die Unterabtastung des hochfrequenten Gebrummels meine Messung versaut. Deshalb wollte ich mir ein Tiefpassfilter aus Schaumgummi bauen.
vg
Thomas

 

[Hein]

AW: Feder/Dämpfer-Testfahrt mit Beschleunigungsmesser

Moin!

Hallo Hein,
bei meinem Quest hatte ich das beim Einbau des Rissedämpfers auch versucht. Wenn ich das Telefon aber direkt auf den Karrosserieboden klebe, dann brummelt es wohl zu stark. Ich befürchte, daß das die Unterabtastung des hochfrequenten Gebrummels meine Messung versaut. Deshalb wollte ich mir ein Tiefpassfilter aus Schaumgummi bauen

Ja, das sehe ich auch an meinen Daten ein bißchen. Ich habe mein Handy im Leder-Etui gelassen, dessen Deckel ich nach hinten geklappt hatte, so daß ich zwei Lagen Dämpfung hatte. Dann habe ich versucht, das Klebeband auf Spannung zu bringen - das ist vielleicht beim zweiten Mal besser geglückt, aber auch noch nicht optimal.

Tschüs!

Hein

 

[Hein]

AW: Feder/Dämpfer-Testfahrt mit Beschleunigungsmesser

Moin!

Da man den "Schreiberstreifen" in der Vorschau oben kaum sieht, hier noch einmal ohne die Ausschnittvergrößerung ...

Tschüs!

Hein

Anhang anzeigen 33103

 

[ThomasT]

AW: Feder/Dämpfer-Testfahrt mit Beschleunigungsmesser

Da man den "Schreiberstreifen" in der Vorschau oben kaum sieht, hier noch einmal ohne die Ausschnittvergrößerung ...

Den hatte ich tatsächlich völlig übersehen. Ich dachte, das zweite Bild fehlt, wegen meiner lahmen Internetverbindung.

Bin gespannt auf Deine weiteren Analysen. Ich werde in nächster Zeit nicht um Messen kommen.

vg
Thomas

 

[Fanfan]

AW: Feder/Dämpfer-Testfahrt mit Beschleunigungsmesser

Nach einer Diskussion über verschiedene Feder/Dämpfer-Systeme hier im Forum habe ich den Billigst-Dämpfer in meinem Anthrotech gegen den vom Hersteller als Standardteil verbauten ausgewechselt.

Um etwas über die Federungseigenschaften vorher/nachher berichten zu können, habe ich mit altem und neuem Dämpfer jeweils eine kurze Testfahrt gemacht. Dabei habe ich die während der Fahrt auftretenden Beschleunigungen mit dem Beschleunigungsmesser meines Smartphones, das ich dazu mit Klebeband auf den Gepäckkoffer meines Trikes geklebt hatte, gemessen.

Feder/Dämpfer alt: 650 lbs/in, Stahlreibdämpfer (ca. 15 EUR)
Feder/Dämpfer neu: 1000 lbs/in, Luft/Öldämpfer (ca. 40 EUR)

(Als ich mein Anthrotech übernommen habe, war eine 750-lbs/in-Feder verbaut. Nach Rücksprache mit Anthrotech habe ich aufgrund meines normalerweise hohen Gepäckgewichtes jetzt aber die stärkere Feder gewählt.)

Anbei eine Grafik, die den Zeitverlauf meiner Probefahrt mit neuem Dämpfer zeigt.

Also man sieht schonmal, dass X in Fahrtrichtung ist (Bremsungen) und Y in Querrichtung (Kurven beim Aufwärts/Abwärts).
Ein Filter könnte sinnvoll sein, sonst sind Amplituden unter 0,2G nur ohne Treten deutlich zu erkennen. Ich weiß nur nicht, wie man ein Filter höherer Ordnung rein mechanisch baut. 1. Ordnung ("eine Lage Schaumgummi") bringt mehr Phasenverschiebung als Aliasing-Unterdrückung, weil die Abtastfrequenz mit ca. 15Hz nicht weit weg ist von den interessanten Frequenzen.

Anbei jeweils die erste Abwärts-Kante, die ich mit dem neuen und dem alten Dämpfer überfahren habe. Mit dem bloßen Auge erkenne ich da erstmal keinen großen Unterschied. Die Beschleunigung ist mit dem neuen Feder/Dämpfer-Element etwas höher, was aber vor allem an der härteren Feder liegen wird.

Vielleicht ergibt sich ein klareres Bild, wenn ich mehr Ereignisse übereinanderlege. Dazu brauche ich aber mehr Zeit, daher erstmal diese Zwischenergebnisse!

Das mit der härteren Feder klingt logisch. Aber die müsste doch auch die Eigenfrequenz erhöhen, warum sieht man denn das nicht im Nachschwinger?


Viele Grüße,
Stefan

 

[h.e]

AW: Feder/Dämpfer-Testfahrt mit Beschleunigungsmesser

Hallo Hein,

wie ist denn die Abtastrate des Sensors? Dem kleinen Plot vertrau ich irgendwie nicht so.

Grüße, Heiko

 

[Hein]

AW: Feder/Dämpfer-Testfahrt mit Beschleunigungsmesser

Moin, Heiko!

wie ist denn die Abtastrate des Sensors? Dem kleinen Plot vertrau ich irgendwie nicht so.

Die längere Datei hat 6305 Datenpunkte in 383,46 Sekunden, d. h. etwa 16,4 Hz.

Die Plots habe ich mit Gnuplot aus der von AcMeter Pro ausgeworfenen CSV-Datei selbst erzeugt, mögliche Fehler wären also meine

AcMeter Pro hat wohl einen kleinen Bug bei der Internationalisierung ("," als Feld-Trennzeichen und gleichzeitig "," also Dezimaltrennzeichen), so daß er ganzzahlige Sekunden und Sekundenbruchteile als zwei getrennte Spalten importiert. Ich rechne also mit den Zeit-Daten ... dabei könnte ich mich natürlich verrechenen.

Hier der Gnuplot-Code für den Vergleich ...

set terminal png size 640,480 small
set output "Fahrrad/Damper/Dämpfer-Vergleich.png"
set title "Dämpfer-Zeitverlauf"
set xlabel 'Zeit [s]' 
set ylabel 'Vertikalbeschleunigung [G]' 
set label 
set xrange [0:2]
set yrange [-2:4]
set xtic 0.2
set ytic 1
set grid xtic ytic
set key box left top spacing 1 samplen 1
plot \
"Fahrrad/Damper/damper-new.txt" using ($1+0.001*$2-128  ):($5) w lp lt 1 lw 1 title ' Z neu',\
"Fahrrad/Damper/damper-old.txt" using ($1+0.001*$2-135.5):($5) w lp lt 2 lw 1 title ' Z alt';

... und die Grafik mit eingezeichneten Meßpunkten.

Tschüs!

Hein

 

[Hein]

AW: Feder/Dämpfer-Testfahrt mit Beschleunigungsmesser

Moin!

Also man sieht schonmal, dass X in Fahrtrichtung ist (Bremsungen) und Y in Querrichtung (Kurven beim Aufwärts/Abwärts).

Stimmt, ich erkenne in jedem Y-Buckel eine meiner Kurven wieder Positive Werte sind Linkskurven.

Ein Kollege hat heute den Schreiberstreifen angesehen und gesagt, "Was habt Ihr denn für einen schlechten Belag hinter der Kante?" Das hat er wirklich gut erkannt - der Parkplatz ist glattester Asphalt (dieses Jahr erneuert, und die Jungs haben gut gearbeitet), und hinter der Kante liegt der bestimmt 50 Jahre alte rauhe Straßenbelag mit kleinen Schlaglöchern etc.

Ich werde meine Auswertung also lieber auf die Aufwärts-Kante beschränken, weil da weniger störendes Schütteln zu erwarten ist. (Zwischen Parkplatz und Fahrbahn ist noch ca. 1,5 m Verbundstein-Auffahrt, aber die ist bestimmt glatter als die Fahrbahn.)

Ein Filter könnte sinnvoll sein, sonst sind Amplituden unter 0,2G nur ohne Treten deutlich zu erkennen. Ich weiß nur nicht, wie man ein Filter höherer Ordnung rein mechanisch baut. 1. Ordnung ("eine Lage Schaumgummi") bringt mehr Phasenverschiebung als Aliasing-Unterdrückung, weil die Abtastfrequenz mit ca. 15Hz nicht weit weg ist von den interessanten Frequenzen.

Guter Hinweis! Ich frage mich, ob ich das nicht softwaremäßig nachfiltern könnte ... wenn ich wüßte, wie! :-/

Das mit der härteren Feder klingt logisch. Aber die müsste doch auch die Eigenfrequenz erhöhen, warum sieht man denn das nicht im Nachschwinger?

Ja, das ist irgendwie komisch. Da ich beim Befahren der Fahrbahn auch den Verkehr beachten mußte, konnte ich mich nicht darauf konzentrieren, immer genau das gleiche Stück der Auffahrt zu treffen, und vielleicht sind es also zwei verschiedene Stöße. Darum will ich noch mehr Einzelfälle untersuchen ... vielleicht erkannt man daran mehr

Tschüs!

Hein

 

[Hein]

AW: Feder/Dämpfer-Testfahrt mit Beschleunigungsmesser

Moin!

Hier erstmal die vier Aufwärts-Kanten, die ich mit dem neuen Dämpfer hochgefahren bin.

Ich habe sie nach Augenmaß aufeinandergelegt.

So schlecht, wie ich erst dachte, sieht es bezüglich der Wiederholbarkeit gar nicht aus!

Tschüs!

Hein

 

[Hein]

AW: Feder/Dämpfer-Testfahrt mit Beschleunigungsmesser

Moin!

Hier jetzt noch die drei Aufwärts-Kanten, die ich mit dem alten Dämpfer hochgefahren bin.

- Bei 0 s ist der von der Kante über das Hinterrad erzeugte Stoß. Hier habe ich die Kurven genau aufeinandergelegt.
- Bei ca. -0,4 s sind von der Kante über die die Vorderräder erzeugten Stöße. Da ich wohl etwas schräg die Kante hochgefahren bin, ist das in zwei Fällen ein Doppelstoß.
- Bei ca. 0,7 - 0,8 s ist eine längere Entlastung zu sehen. Das resultiert daher, daß ich von der ansteigenden Auffahrt auf den (zwecks Wasserabfluß) leicht abfallenden Parkplatz kam.

Ich habe also ca. 0,8 s für die 1,5 m Auffahrtlänge gebracht, d. h. 6,75 km/h ... da ich mit ca. 12 km/h vom Parkplatz runtergefahren bin und dann sofort eine enge 180-Grad-Wende gemacht habe, um wieder hochzufahren, ist das plausibel.

Dummerweise kann man aber über das Schwingungsverhalten nicht sehr viel sagen, da wie von Stefan angemerkt die Abtastfrequenz recht nah an der Schwingfrequenz ist :-/

Ich glaube, man erkennt aber, daß mit dem alten Dämpfer mit der weichen Feder die Stöße etwas sanfter waren (+2/-1 G Extrema) als mit dem neuen Dämpfer mit der harten Feder (+3,5/-1,5 G Extrema).

Außerdem scheint die Amplitude mit dem neuen Dämpfer tatsächlich etwas schneller abzufallen, aber das ist schon nicht mehr ganz so klar zu sehen ...

Tschüs!

Hein