Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

[Aexxl]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

Ne Kette ist ja wieder was anderes.
Da sind zwischen den Gliedern Rollen die ins Kettenrad eingreifen und die, nuja, die rollen

Ein Riemen hat das nicht. Das Profil des Riemens "rutscht" quasi beim Ein- und beim Austritt ins Profil des Riemenrades.
Ein abrollen des Riemens wie bei einem Zahnrad ist nicht gegeben, da das Material relativ weich ist und verdrückt wird.

[Sebastian Zajonz]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

Hallo Axel,

dann erzähl das alles mal den Dozenten und Profs an der Uni Stuttgart. ßberall wo Mechanik in Bewegung ist entsteht Reibung und dein Abrollen ist mit einer sogar sehr stark messbaren Reibung verbunden.

Tatsächlich ist ein Flachriemengetriebe am effektivsten (ca. 98% Wirkungsgrad) aber durch den reinen Reibschluss für uns ungeeignet.

Ein Zahnriemen am Heckrotor ist jedoch den Kegelradgetrieben eines Starrantriebs trotzdem überlegen, denn - und jetzt kommt der springende Punkt - der Gesamt-Wirkungsgrad eines solchen Getriebes ist eher schlecht, da 2 - 3 Getriebestufen mit einen Starrantrieb nötig sind und nochmal Verluste in den zusätzlichen Kugellagern zustande kommen.

Beispiel: Nehmen wir mal an, dass der Antrieb 500 Watt zum Heck abgibt und betrachten wir den ganzen Strang eines MA Furys. Großes Tellerrad auf der Hautprotorwelle mit kleinen Kegelrad zum Heckabtrieb (ca.: 96% Wirkungsgrad mit zusätzlichen Stützlager) -> es bleiben nur ca.: 480 Watt übrig (!!!)

Reibung der Kugellager:
2 Stützkugellager im Heckrohr
+ 2 am kleinen Kegelrad zum Tellerad
+ 2 Heckgehäuse
+ 2 Heckrotorwelle
8 Kugellager die je jeweils geschätzt 1 Watt kosten - ca.: 8 Watt Verlust.

Es bleiben 472 Watt übrig

Es folgt eine weitere Stufe am Heckotor (auch nur 96% Wirkungsgrad) -> 453,12 Watt

-> effektiver Wirkungsgrad des Systems ca.: 90,624% (Drei-Satz)


Jetzt betrachten wir einmal den Riemen mit einen schlecht angesetzen Wirkungsgrad von 95% an einem Raptor 50 z.B.

Von wieder 500 Watt Eingangsleistung bleiben am Heckpulley noch 475 Watt übrig
Die beiden Kugellager schlucken vielleicht wieder nur 2 Watt Leistung bleiben 473 Watt übrig was einen effektiven Wirkungsgrad von 94,6% ergibt.

Starrantrieb - Riemen
90,6 zu 94,6

Mit besten Grüßen
Sebastian Zajonz

PS.:

Ein abrollen des Riemens wie bei einem Zahnrad ist nicht gegeben, da das Material relativ weich ist und verdrückt wird.

Ja ne is klar...

Im Anhang nochmal eine Folie aus einer Vorlesung für Konstruktionselemente 2 der Luft- und Raumfahrttechnik - Der Gesamtwirkungsgrad eines Kegelradgetriebes wird allgemein eher noch schlechter vom Wirkungsgrad angesehen und man geht von effektiven 92% Prozent aus. ßbrigens ist dies je nach Zahngeometrie, Zahndurchmesser, Riemenspannung etc. bei einen Riemen nicht anderst und auch mit ca. 92% Prozent angegeben.

[Aexxl]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

Ok,ok Sebastian.... gebe mich geschlagen!

mein Dr. Höfler kommt gegen deine Uni Stuttgart nicht an.

Habe auch mal Studiert und mittlerweile festgestellt, einiges von dem was ich dort gelernt habe, das stimmt so nicht ganz...

Weiss ja nicht wie alt diese Folien und Berechnungen sind, aber ein Auto z.B. braucht heute, im Gegensatz von vor 5 Jahren auch deshalb weniger Sprit, weil der Wirkungsgrad der Getriebe einfach besser geworden ist.

Einigen wir uns da drauf: braucht das Heck zu viel Leistung, kommt ein stärkerer Antrieb rein! OK?

LG, Axel

[hubibastler]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

...so, ich hab' jetzt mit dem Mut der Verzweiflungden gegenüber dem T-Rex 500 statisch 4 x stärker gebremsten Heckantrieb ins Logo 400 Chassis eingesetzt.
So hoff' ich nur, daß neben der heckseitigen Energieverschwendung noch ein bisserl Kraft für den Hauptrotor übrig bleibt .
Aber danke für alle praktischen und wissenschaftlichen Hinweise!

Gruß, Wilhelm

[Kamikaze]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

So viele studierte Leute hier
Obwohl ich auch studiert bin möchte ich das gar nicht ausrechnen, sondern vergleiche nur meinen 450er Rex mit Riemen mit meinem 500er Rex mit Kardan. Ich weiss, das der 500er mehr Masse hat und daher mehr Energie speichert und damit eh länger dreht. Aber alleine das Fingerspitzengefühl zeigt mir, dass der Kardan viel viel leichtgängiger ist als der Riemen!
Da ist mir der theoretische Wirkungsgrad ehrlich gesagt egal. Und die 98% für den Riemen bekommt man sicherlich auch nicht, wenn man den Riemen über einen so kleinen Radius um 180° biegt, wie es beim 450er nunmal 2mal der Fall ist. Sollte ich 2 grosse Zahnräder mit einem dünnen Riemen verbinden, der seine Biegung bei einer Umdrehung kaum ändert glaube ich gerne an einen besseren Wirkungsgrad als wenn ich Kardan mit 4 zusätzlichen Zahnrädern nehme.
Die Messmethode mit den Gewichten finde ich übrigens nicht schlecht. klar ist ein Unterschied zwischen Gleit- und Haftreibung, aber in dem Moment wo das Gewicht sich bewegt spielt die Haftreibung schon fast keine Rolle mehr. Das Problem ist eher der Vergleich zwischen dieser Kraft und der wenn der Heckrotor volle Drehzahl hat. Dann liegt er auch völlig anders im Heckrohr und verhält sich weiss Gott wie. Aber ich denke schon, dass ein im Stand leichtgängiger Heckrotor auch im Flug leichter geht. Und wie bei fast allen Verlusten in der Physik steigen sie quadratisch mit der abhängigen Variablen, in unserem Fall Geschwindigkeit/Drehzahl.
Naja...auch egal...was ich sagen will: Das der Riemen besser ist will ich bewiesen sehen. Ansonsten bin ich mir sicher, dass für Helis ein Torque-Drive das (energetisch) optimale ist.
Grüsse an alle, egal ob Riemen oder Zahnradfreunde,
Jan

[stephan1985]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

So viele studierte Leute hier
Obwohl ich auch studiert bin möchte ich das gar nicht ausrechnen, sondern vergleiche nur meinen 450er Rex mit Riemen mit meinem 500er Rex mit Kardan. Ich weiss, das der 500er mehr Masse hat und daher mehr Energie speichert und damit eh länger dreht. Aber alleine das Fingerspitzengefühl zeigt mir, dass der Kardan viel viel leichtgängiger ist als der Riemen!
Da ist mir der theoretische Wirkungsgrad ehrlich gesagt egal. Und die 98% für den Riemen bekommt man sicherlich auch nicht, wenn man den Riemen über einen so kleinen Radius um 180° biegt, wie es beim 450er nunmal 2mal der Fall ist. Sollte ich 2 grosse Zahnräder mit einem dünnen Riemen verbinden, der seine Biegung bei einer Umdrehung kaum ändert glaube ich gerne an einen besseren Wirkungsgrad als wenn ich Kardan mit 4 zusätzlichen Zahnrädern nehme.
Die Messmethode mit den Gewichten finde ich übrigens nicht schlecht. klar ist ein Unterschied zwischen Gleit- und Haftreibung, aber in dem Moment wo das Gewicht sich bewegt spielt die Haftreibung schon fast keine Rolle mehr. Das Problem ist eher der Vergleich zwischen dieser Kraft und der wenn der Heckrotor volle Drehzahl hat. Dann liegt er auch völlig anders im Heckrohr und verhält sich weiss Gott wie. Aber ich denke schon, dass ein im Stand leichtgängiger Heckrotor auch im Flug leichter geht. Und wie bei fast allen Verlusten in der Physik steigen sie quadratisch mit der abhängigen Variablen, in unserem Fall Geschwindigkeit/Drehzahl.
Naja...auch egal...was ich sagen will: Das der Riemen besser ist will ich bewiesen sehen. Ansonsten bin ich mir sicher, dass für Helis ein Torque-Drive das (energetisch) optimale ist.
Grüsse an alle, egal ob Riemen oder Zahnradfreunde,
Jan

Der *Widerstand* den ein Riemen hat im Heli, ist sowas von irrelwand bei 2500upm+! Ehrlich, meinste das Juckt den Motor? Wenn du den Kopf mit der hand 40x Pro min bewegst ist klar das du da was spürst! Aber dem Motor macht das bei Betriebsdrehzahl Nix

Und ob du es nun glauben willst oder nicht , Lager die sich drehen verbrauchen Energie! In form von *Wärme* durch Reibung!

Das Gleiche gilt für die Zahnradflanken! Das alles ist bei einem Riemen halt NICHT der Fall und mein Riemen Heli dreht vll. 2x-4x weniger als der Trex vom Kollegen! Das ist sehr Maginal!

Ich bin auch der Meinug das Riemen besser ist von der Effizients ( mal die Crash Kosten und lautstärke aussen vor)

Lg

Stephan

[Kamikaze]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

Ja, genau weiss ich es ja auch nicht, daher vermute ich nur. Aber um es endgültig zu zeigen müsste man denselben Rex mit Starr und Riemenantrieb testen. Einfach den Stromverbrauch ohne Hauptrotorblätter bei Standgas meinetwegen.
Den 450er kann ich daher schlecht mit einem 500er vergleichen.
Und...Ja, ich glaub der Motor spürt den Widerstand des Riemens bei 2500rpm, die ausserdem am Heck nochmal etwas höher sind.
Alleine die Zeit zum Rotorstillstand unterscheidet sich bei meinen Helis um Welten, genau wie das Autorotationsverhalten. Leider auch nicht 100%ig vergleichbar, da der 500er doppelt soviel Energie in den Blades speichert.
Grüsse,
Jan

[Aexxl]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

J Aber um es endgültig zu zeigen müsste man denselben Rex mit Starr und Riemenantrieb testen.

Jetzt da du es ansprichst...

Hab meinen Gaui 200 vor nem Jahr von Riemen auf Starrantrieb umgerüstet. Drehzahl hab ich zwar nicht gemessen, Flugzeit hat sich auch nicht wirklich geändert, aber er kam mir wendiger und agiler vor als vorher.
Denke, das lag daran das das Heck weniger Energie verbrauchte und der Antrieb bei Pitch daher die Drehzahl besser halten konnte.?
Möglicherweise war auch schon von vorne herein die Grunddrehzahl höher.?

[Mathelikos]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

Ich glaub, die optimale Lösung wäre den Heckrotor mit einem Welle anzutreiben, die von einem Riemen angetrieben wird. Dazwischen am besten ein Getriebe und noch eine Fliehkraftkupplung.

Ich glaub dieser Thread überfordert mich langsam

[danousek]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

Ja, genau weiss ich es ja auch nicht, daher vermute ich nur. Aber um es endgültig zu zeigen müsste man denselben Rex mit Starr und Riemenantrieb testen. Einfach den Stromverbrauch ohne Hauptrotorblätter bei Standgas meinetwegen.
Den 450er kann ich daher schlecht mit einem 500er vergleichen.
Und...Ja, ich glaub der Motor spürt den Widerstand des Riemens bei 2500rpm, die ausserdem am Heck nochmal etwas höher sind.
Alleine die Zeit zum Rotorstillstand unterscheidet sich bei meinen Helis um Welten, genau wie das Autorotationsverhalten. Leider auch nicht 100%ig vergleichbar, da der 500er doppelt soviel Energie in den Blades speichert.
Grüsse,
Jan

Du kannst doch wirklich keinen 450er mit nem 500er vergleichen...Mein Logo mit Riemen dreht auch länger als mein Rex mit Riemen.

Von daher bringen diese "Vergleiche" rein gar nichts.

Man müsste, wie du schon richtigerweise erwähntest, den gleichen Heli mit Riemen und mit TT vergleichen.

[stephan1985]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

Jetzt da du es ansprichst...

Hab meinen Gaui 200 vor nem Jahr von Riemen auf Starrantrieb umgerüstet. Drehzahl hab ich zwar nicht gemessen, Flugzeit hat sich auch nicht wirklich geändert, aber er kam mir wendiger und agiler vor als vorher.
Denke, das lag daran das das Heck weniger Energie verbrauchte und der Antrieb bei Pitch daher die Drehzahl besser halten konnte.?
Möglicherweise war auch schon von vorne herein die Grunddrehzahl höher.?

Das bezweifel ich das sich der Heli in der *agilität* und *Wendigkeit* geändert hat!



Hat denn keiner nen 500er Rex mit und ohne?

Das ja unfassbar.....

Stephan

[Sebastian Zajonz]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

Ja so ists richtig... sämtliche Gesetze der Mechanik vernachlässigen und sich auf das subjektive Empfinden beim Drehen eines Systems verlassen, welches bei extrem niedrigen Drehzahlen defakto nur Minimalstreibung und Verluste in der Lagerung besitzt. Man kann sich vieles schön und besser denken aber auch in einen Heli gibt es keine Extrawürste...

Wer mal Lustig ist, der kann ein Amperemeter nehmen, seinen Rex 500 an eine Festspannung von 20 Volt anschließen und den Hauptrotor ohne Blätter auf 2000 Umdrehungen beschleunigen und den Strom messen, welcher fließt. Einmal mit 0 Grad Pitch am Heckrotor und Starrantrieb und einmal mit Riemen... Flugtests sind überhaupt nicht aussagekräftig, da viel zu viele Faktoren einspielen (Lufttemperatur, Luftdruck, Akku, etc.)

Grüße
Sebastian

[chaosman]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

Der *Widerstand* den ein Riemen hat im Heli, ist sowas von irrelwand bei 2500upm+!

Was hat der mechanische Wirkungsgrad mit einer Drehzahl zu tun?
Wenn man in das System Energie steckt, dann geht ein bestimmter Prozentsatz verloren. Ob 10% von 500W bei 100rpm oder bei 2000rpm verloren gehen, macht wohl keinen Unterschied - oder habe ich da einen Denkfehler?
Verfolge den Thread sonst sehr interessiert - über diese Aussage bin ich nur gerade gestolpert

Kai

[enzo]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

Sebastian, sei doch bitte nicht so absolut. Du hättest im Falle nur einer Abtriebsseite und ohne dynamische Effekte des Riemens recht. Da aber Andrück- und Umlenkrollen nötig sind im Heli und der Riemen elastisch ist hast du leider nicht recht. Ich bin jetzt def. zu faul eine Sim zu schreiben aber du bist nicht der einzige der sich mit Mechanik auskennt
Großen Unterschied macht es aber trotzdem nicht, Riemen ist leiser und billiger, Starrantrieb wartungsfreundlicher - mit der Charakterisierung können wir uns im Heli zufrieden geben.
lg. Enzo

[Aexxl]

AW: Heckantrieb, wie leicht- / schwergängig?

Also im Moment bin ich ja kurz davor mir extra wegen dieser Frage einen 500er zu kaufen mit Riemen und Starr.!

Einfach weil es mir absolut keine Ruhe mehr lässt.

Mal sehen.....