Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

Leonardi · 26.02.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

Ich sehe im Video, die Masse 45 Kg gleicht die Unrundheiten des Laufrades aus, zumindest ist keine mehr zu sehen, außer da wo Du es im letzten der drei Versuche zweimal anschieben mustest (vielleicht wegen einer unrunde Stelle im Laufrad) und im letzten der drei Versuche wo es noch vor dem Ende stehenblieb. Das könnte aber auch daher kommen, das sich der Balken doch minimal biegt und es am Ende fast Bergauf ging.

Ein großer Nachteil der 45 Kg Masse ist, das viel Zeit benötigt wird um auf eine konstante Geschwindigkeit zu kommen - so lange Balken ohne Durchbiegung gibt es gar nicht.

Das gerade so Losrollen ist ein fließender, schlecht auf einen Punkt zu bringender Übergang - wo man also nicht genau sagen kann, bei dem Winkel war es oder da war es nicht. Hängt vielleicht doch auch von der Anfangsradstellung ab ob da eine Delle ist, die Träge 45 kg Masse versteckt das.

Auch wenn man die Methode verfeinert, zB. längerer Eisenträger, glaube ich nicht, das die Methode zum genauen Messen des Rollwiderstandskoeffizienten geeignet ist, zum groben Messen ja - vielleicht reicht es ja für die meisten Fälle zB. auf 10% genau.

Wenn Du verschiedene Reifen damit untersucht hast, wäre es interessant die zugehörigen ermittelten Rollwiderstandskoeffizienten zu erfahren. So bekommt man am besten ein Gefühl, wie genau der Rollwiderstandskoeffizient ermittelt werden kann.

Gruß Leonardi

tüfti · 27.02.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

Inzwischen war ich wieder tätig und habe den Balken genau geprüft und an einer Stelle nachgehobelt.
Er ist jetzt für einen Holzbalken sehr gerade.
Allerdings gibt es doch eine mit der Wasserwaage meßbare Durchbiegung.
Das erklärt teilweise den Ablauf in dem Video.

Den Cr kann man mM wegen der Durchbiegung nicht bestimmen.
Mit einem präzisem Quadratrohr oder anderem geraden Profil müßte es aber gehen.
Da muß ich mal sehen, woher ich sowas günstig bekomme.

Ich kann bis jetzt nur meine Reifen vergleichen.
Das Balkengefälle habe ich so eingestellt, dass das Rad geade so am Ende der Laufstrecke ankommt.

Das Ergebnis ist: (immer bei Max-Druck)
Erster Platz Durano 35-559 Draht mit 6,5 bar; (Beilage 3,5 mm bei 165 cm Balkenlänge)
Gleich gut Conti Avenue Semislick 47-559 Draht mit 4,5 bar; (Beilage 3,5 mm bei 165 cm Balkenlänge)
Zweiter Platz Spezialized Fatboy 32-559 Draht mit 7 bar; (Beilage 4 mm bei 165 cm Balkenlänge)
Dritter Platz Vittoria Randonneur 40-559 Falt mit 6,5 bar. (Beilage 5 mm bei 165 cm Balkenlänge)

Probeweise habe ich einen Latex-Schlauch probiert.
Der Unterschied zum Normalschlauch (130g) war minimal zu sehen.

Aber wie ich schon schrieb, macht die Durchbiegung doch kleine Probleme.
Da muß ich noch dran arbeiten.

Leonardi · 28.02.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

Man könnte die Biegelinie, das heißt die max. Durchbiegung Deines bisherigen Balkens (W=h*b^2/ 6) bei Mittellast 450N beidseitig frei aufliegendend, genau ausrechnen.

Wenn Du ein anderes Abmaß (Breite und Höhe) oder die Maße eine I-Trägers vom Stahlhandel raussuchst, könnte man damit oder es geht glaube ich einfacher per Hand vorher die max. Druchbiegung ausrechnen und sehen wie gut ein anderer Träger bezüglich der Durchbiegung besser geeignet ist.

**************

Vielleicht besser, nach Einstellen des Balkengefälles mittig unter beide Seiten des Balkens Holzkeile runterschieben, da sollte es mit der Durchbiegung erst mal vorbei sein.

**************
Kann das stimmen, sind die Werte wirklich so gut, bei 20 Grad Celsius ?

Durano 35-559 Draht mit 6,5 bar 3,5 mm/1,65m = Cr=0,0021
Gleich gut Conti Avenue Semislick 47-559 Draht mit 4,5 bar Cr=0,0021
Zweiter Platz Spezialized Fatboy 32-559 Draht mit 7 bar Cr=0,0024
Dritter Platz Vittoria Randonneur 40-559 Falt mit 6,5 bar Cr=0,0030

Gruß Leonardi

Fanfan · 28.02.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

Leonardi schrieb:
Man könnte die Biegelinie, das heißt die max. Durchbiegung Deines bisherigen Balkens (W=h*b^2/ 6) bei Mittellast 450N beidseitig frei aufliegendend, genau ausrechnen.

Oder sogar die Form bei verschiedenen Positionen der Last ausrechnen und dann so abhobeln oder abschleifen, dass sich das Rad von Punkt zu Punkt auf einer exakten Geraden bewegt.

Leonardi schrieb:
Vielleicht besser, nach Einstellen des Balkengefälles mittig unter beide Seiten des Balkens Holzkeile runterschieben, da sollte es mit der Durchbiegung erst mal vorbei sein.

Dazu müsste er die Vorrichtung aber umbauen, denn im Moment geht ja der Querträger für die Gewichte unter dem Balken durch. Das wird dann glaube ich ein recht klobiges "umgedrehtes U", weil die Abstützung der Gewichte mit ungünstigen Hebeln erfolgt und die Klemmbereiche für die Achse sauber parallel bleiben müssen.

Haben zwar andere auch schon gesagt, aber das Vorgehen finde ich ausgesprochen elegant!

Viele Grüße,
Stefan

tüfti · 28.02.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

Leonardi schrieb:
Man könnte die Biegelinie, das heißt die max. Durchbiegung Deines bisherigen Balkens (W=h*b^2/ 6) bei Mittellast 450N beidseitig frei aufliegendend, genau ausrechnen.

Wenn Du ein anderes Abmaß (Breite und Höhe) oder die Maße eine I-Trägers vom Stahlhandel raussuchst, könnte man damit oder es geht glaube ich einfacher per Hand vorher die max. Druchbiegung ausrechnen und sehen wie gut ein anderer Träger bezüglich der Durchbiegung besser geeignet ist.

Vielleicht besser, nach Einstellen des Balkengefälles mittig unter beide Seiten des Balkens Holzkeile runterschieben, da sollte es mit der Durchbiegung erst mal vorbei sein.

Ich habe schon rumgerechnet und mit dem Holzbalken 1,1 mm Durchbiegung errechnet.
Mit einem Stahl-Hohlprofil wären es nur 0,2 mm. Das müßte gehen.

Unterlegen geht nicht, wie Stefan schon erwähnte.
Vielleicht müßte ich die Vorrichtung ganz anders bauen, damit ich mit solchen Keilen unterlegen kann.
Da muß ich nochmal überlegen, was einfacher zu machen ist.

Leonardi schrieb:
Kann das stimmen, sind die Werte wirklich so gut, bei 20 Grad Celsius ?

Ich glaube, dass die Werte wegen der Durchbiegung nicht richtig sind. Im Keller habe ich zur Zeit 12°C.
Ich kann so nur die Reifen untereinander vergleichen.

Reinhard · 28.02.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

tüfti schrieb:
Ich glaube, dass die Werte wegen der Durchbiegung nicht richtig sind.

[...]

Ich kann so nur die Reifen untereinander vergleichen.

Was interessieren auch schon groß die Werte bzw. Zahlen ... Wichtig ist doch, dass Du verschiedene Reifen direkt vergleichen kannst und derjenige, der auf Deiner Meßstrecke gut abschneidet wird das wohl auch in der Praxis tun. Cr hin oder her ...

labella-baron · 28.02.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

Leonardi schrieb:
Durano 35-559 Draht mit 6,5 bar 3,5 mm/1,65m = Cr=0,0021

Reinhard schrieb:
Was interessieren auch schon groß die Werte bzw. Zahlen ... Wichtig ist doch, dass Du verschiedene Reifen direkt vergleichen kannst und derjenige, der auf Deiner Meßstrecke gut abschneidet wird das wohl auch in der Praxis tun. Cr hin oder her ...

Die Frage ist doch, was der Vergleich wert ist, wenn der Reifen eingebaut in einem VM dann mit CR=0,00631 einen um 200% höheren Rollwiderstand hat

tüfti · 28.02.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

labella-baron schrieb:
Die Frage ist doch, was der Vergleich wert ist, wenn der Reifen eingebaut in einem VM dann mit CR=0,00631 einen um 200% höheren Rollwiderstand hat

Eine dumme Frage: Ist der CR für 3 oder wie bei meinen Versuchen für einen Reifen?

labella-baron · 28.02.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

tüfti schrieb:
Eine dumme Frage: Ist der CR für 3 oder wie bei meinen Versuchen für einen Reifen?

Die drei Laufräder müsste man natürlich entsprechend dem Gewicht wichten. Aber wenn z.B. alle drei Reifen gleich sind, dann ist dies im Grunde auch gleichzeitig der Cr des Fahrzeugs.
So sich die letzten Erkenntnisse bestätigen, dürfte jedenfalls der Einfluß mehrerer Räder auf die Rollwiderstandszahl geringer sein als der Einfluß der Geschwindigkeit.

tüfti · 28.02.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

Vereinfacht, wenn ich 1 Rad mit Auflast 45 kg habe und das VM 3 Räder hat, so ist die Gesamtlast 45 x 3 =135 kg.
So addiert sich doch auch der Einzelrollwiderstand?

Das wäre anders, wenn die Auflast gesamt (45 kg) gleich wäre.

labella-baron · 28.02.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

tüfti schrieb:
Vereinfacht, wenn ich 1 Rad mit Auflast 45 kg habe und das VM 3 Räder hat, so ist die Gesamtlast 45 x 3 =135 kg.
So addiert sich doch auch der Einzelrollwiderstand?

Der Rollwiderstand schon, aber nicht die Rollwiderstandszahl.

labella-baron · 28.02.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

labella-baron schrieb:
So sich die letzten Erkenntnisse bestätigen, dürfte jedenfalls der Einfluß mehrerer Räder auf die Rollwiderstandszahl geringer sein als der Einfluß der Geschwindigkeit.

Vielleicht doch nicht: Geschwindigkeitsabhängiger Anteil auch bezüglich der Radanzahl.

tüfti · 07.03.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

Leonardi schrieb:
............Kann das stimmen, sind die Werte wirklich so gut, bei 20 Grad Celsius ?

Durano 35-559 Draht mit 6,5 bar 3,5 mm/1,65m = Cr=0,0021..........

Inzwischen habe ich mich weiter dem Balken meiner Vorrichtung gewidmet, um die Durchbiegung zu verringern.
Oben und unten habe ich je 2 Aluwinkel mit Uhu+ angeklebt.
Jetzt ist die Durchbiegung kaum noch meßbar.
Aber die Alu-Winkel habe ich nicht absolut gerade auf den Holzbalken gebracht.
In der mitte war ein Buckel von ca. 1mm.
Der war natürlich wieder beim Abrollen zu sehen.
Also habe ich die Oberseite mit 2-K Spachtel versucht zu begradigen.
Das gelang mit viel Mühe und viel Schleifen.
Zum Schluß habe ich noch eine Tapezierschiene als Fahrbahn aufgelegt.
Beim Prüfen mit meiner Präzisionswasserwaage sind immer noch kleinste Wellen im 1/2 zehntel-Millimeterbereich zu sehen.
Aber genauer kriege ich es nicht hin.
Es müßte ein Quadrat-Stahlrohr sein.
Der Abrollvorgang läuft jetzt wie in Zeitlupe ab.

Zum oben zitierten Reifen bekam ich bis jetzt bei 12°C einen Cr von 0,0024 raus.

Leonardi · 07.03.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

Interessant, wie hast Du das mit den Aluwinkeln gemacht, das es nicht stört ? Ich dachte erst Du machst über den Reifen mit einem U-zu und unter dem Balken dafür auf, so das Keile drunter passen.

Kommt Dir Cr=0,0024 bei 12 Grad Celsius auch sehr wenig vor ? Mir fallen als Vergleichsmöglichkeiten nur Rollversuche von einer Rampe ein, Wim Schermer hinter dem Deich auf Asphalt. Wo man aus Rampenhöhe und Rollweite auf den Cr kam, weiß aber nicht mehr bei welcher Temperatur und welchen Reifen, er hatte aber eine ordentliche Tabelle man müßte mal suchen. Er hatte aber auch nicht höhennivelliert, so das man nur den rel. Unterschiede vertrauen kann. Das war kurz bevor er sein Pendel einweihte.

Ich denke, bei ganz langsamen Rollen, so fast der Kriechfall, könnte der Cr auch wesentlich kleiner sein, wie bei zB. 5 Km/h. Die sonstige Geschwindigkeitsabhängigkeit 5-80 Km/h halte ich für weniger unterschiedlich. Im Kriechfall deshalb, wenn man beim Kraft-Weg Diagramm beim langsamen messen (hatte ich hier irgendwo man im Forum Vergleich Latex - Butyl mit Fotos vom Versuch eingestellt) eine bestimmte Fläche unter der Kurve (= Walkverlußte) hat. Wenn ich den Kraftmesser schneller hoch und runter bewegt habe zb. 1 Sekunde, war der Ausschlag ganz anders. Ich glaube da hat Latex wesentlich besser als Buthyl abgeschnitten. Das entspricht ja alles den Bereichen 0,001Km/h Kriechen bis zB. 2Km/h. Also eine Messung der Hysteresekurve ist dynamisch (aus der Bewegung heraus) ganz anders als im Kriechfall meine ich.

Gruß Leonardi

labella-baron · 07.03.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

Leonardi schrieb:
Kommt Dir Cr=0,0024 bei 12 Grad Celsius auch sehr wenig vor ? Mir fallen als Vergleichsmöglichkeiten nur Rollversuche von einer Rampe ein,
Ich denke, bei ganz langsamen Rollen, so fast der Kriechfall, könnte der Cr auch wesentlich kleiner sein, wie bei zB. 5 Km/h. Die sonstige Geschwindigkeitsabhängigkeit 5-80 Km/h halte ich für weniger unterschiedlich.

Oder es handelt sich schlicht und einfach bereits um jene geschwindigkeitsabhängige Komponente, wenn der Durano bei 60km/h und 50 Kilo bereits ein Cr=0,0060 hat - allerdings in 26-406 statt 35-559.

tüfti · 07.03.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

Leonardi schrieb:
Interessant, wie hast Du das mit den Aluwinkeln gemacht, das es nicht stört ? Ich dachte erst Du machst über den Reifen mit einem U-zu und unter dem Balken dafür auf, so das Keile drunter passen.

Oben auf dem Balken sind 2 Winkel wie ein nach unten offenes U und unten spiegelgleich angeklebt.
Leider habe ich nicht geügend Kleber an einer Stelle, so dass sich die Winkelschenkel leicht biegen und ein Gefälle simulieren.
Da muß ich mir noch was überlegen.

Das mit den Keilen kann man vergessen.
Die Einrichterei nach jeder Gefälleänderung ist viel zu aufwändig.
Es ist unglaublich, wie empfindlich das rollende Rad auf kleinste Unebenheiten reagiert.
Damit könnte man die Ebenheit von Profilen messen.

Leonardi schrieb:
........Kommt Dir Cr=0,0024 bei 12 Grad Celsius auch sehr wenig vor ? Mir fallen als Vergleichsmöglichkeiten nur Rollversuche von einer Rampe ein, Wim Schermer hinter dem Deich auf Asphalt. Wo man aus Rampenhöhe und Rollweite auf den Cr kam, weiß aber nicht mehr bei welcher Temperatur und welchen Reifen, er hatte aber eine ordentliche Tabelle man müßte mal suchen. Er hatte aber auch nicht höhennivelliert, so das man nur den rel. Unterschiede vertrauen kann. Das war kurz bevor er sein Pendel einweihte.......

Wenn ich den Cr mit Wims Daten vergleiche, kommt mir mein ermittelter Cr auch zu gering vor.
Allerdings scheinen Wims Werte auf grobem Asphalt gemessen zu sein.

Ich meine aber, dass mit einem präzisem Balken die Messerei schon zu einem brauchbaren Ergebnis führt und der Weg richtig ist.

Mal sehen, wie ich da weiter mache.

Patrick · 08.03.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

Leonardi schrieb:
Kommt Dir Cr=0,0024 bei 12 Grad Celsius auch sehr wenig vor ?

Tapezierschiene als Fahrbahn... das könnte schon passen

Gruß,
Patrick

Gear7Lover · 10.03.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

Einfach vorher den Kleister abmachen, ja?

Wolfgang

tüfti · 14.03.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

tüfti schrieb:
............Es ist unglaublich, wie empfindlich das rollende Rad auf kleinste Unebenheiten reagiert. .......
Wenn ich den Cr mit Wims Daten vergleiche, kommt mir mein ermittelter Cr auch zu gering vor.
Allerdings scheinen Wims Werte auf grobem Asphalt gemessen zu sein.

Ich meine aber, dass mit einem präzisem Balken die Messerei schon zu einem brauchbaren Ergebnis führt und der Weg richtig ist.

Mal sehen, wie ich da weiter mache.

Inzwischen habe ich meinen Balken noch mal, so gut es ging, begradigt.
Ganz zufrieden bin ich noch nicht, doch ich bekomme vergleichbare Ergebnisse heraus.

Einen neuen Conti-Grandprix 28-559 konnte ich jetzt in meine Sammlung aufnehmen.
Er macht optisch einen sehr guten Eindruck.
Was mich wundert ist, dass er bei dem glatten Profil einen Laufrichtungspfeil aufgeprägt hat.
Er läuft auf der Tapezierschiene um ca. 25%

besser als der Durano 35-559, jeweils bei max.-Druck.

Meine Besten-Reihenfolge jetzt :
1. Conti-Grandprix 28-559;
2. Conti-Anenue-Slick 47-559;
3. Durano 35-559;
4. Randonneur 40-559;
5. Fatboy Slick 32-559.

Der Fatbay ist ca. 60% schlechter als der Conti.

ArnoldM · 14.03.2013

AW: Ermittlung von Luft- und Rollwiderstand

tüfti schrieb:
Er läuft auf der Tapezierschiene um ca. 25% besser als der Durano 35-559.....

Meine Besten-Reihenfolge jetzt :
1. Conti-Grandprix 28-559;
.....

Super Arbeit Horst - und genau passendes Ergebnis für mich, denn da habe ich vorgestern ja die richtigen Reifen für meinen
neuen Zox-Renner angeschafft

.
(ich wußte schon so halb, dass der Reifen gut läuft, hab ja am Milan hinten auch den Conti drauf)

Ein Dankeschön für Dein Engagement
und herzliche Grüße
Arnold