Wenn es nicht das zu schnelle Weiterschalten, sondern die Energie ist, die zum Hüpfen führt, geb ich Dir recht. Nur durch Erhöhung des Trägheitsmoments ändert sich lediglich die Drehgeschwindigkeit, aber nicht die Energie. Wirbelstrombremse und Windfang führen die Energie raus und setzen sie in Wärme um.
Zitat von Willy im Beitrag #11Kennt sich zufällig jemand mit Wirbelstrombremsen aus?
Nur noch ein paar Punkte, die Du sicherlich bereits bedacht hast, nur der Vollständigkeit halber:
Die Magnete mit abwechselnder Polarität montieren, damit die Feldlinien dazwischen bogenförmig verlaufen und den Alurotor mögl. rechtwinklig durchdringen.
Auf der rotorabgewandten Seite der Magnete den magnetischen Fluss durch einen Eisenring o.ä. schließen.
Und dann erzeugt solch eine Bremse natürlich auch eine Axialkraft. Im Falle einer Zapfenlagerung wäre daher ein Deckstein eine gute Idee. Aber Du hast ja augenscheinlich Rillenkugellager verbaut, also alles i.O.
Zitat von Bierjunge im Beitrag #17[*]Und dann erzeugt solch eine Bremse natürlich auch eine Axialkraft. Im Falle einer Zapfenlagerung wäre daher ein Deckstein eine gute Idee. Aber Du hast ja augenscheinlich Rillenkugellager verbaut, also alles i.O.[/list]
Nur kurz angemerkt: Da ein möglichst effektives Bremsmoment erwünscht ist, wäre ein Deckstein beim Gleitlager sogar kontraproduktiv in diesem Anwendungsfall.
Zitat von Bierjunge im Beitrag #17 Nur noch ein paar Punkte, die Du sicherlich bereits bedacht hast, nur der Vollständigkeit halber:
Die Magnete mit abwechselnder Polarität montieren, damit die Feldlinien dazwischen bogenförmig verlaufen und den Alurotor mögl. rechtwinklig durchdringen.
Auf der rotorabgewandten Seite der Magnete den magnetischen Fluss durch einen Eisenring o.ä. schließen.
Und dann erzeugt solch eine Bremse natürlich auch eine Axialkraft. Im Falle einer Zapfenlagerung wäre daher ein Deckstein eine gute Idee. Aber Du hast ja augenscheinlich Rillenkugellager verbaut, also alles i.O.
Moritz
Bei den Punkten 1 und 3 stimme ich Dir zu bzw. habe es gemacht. Den Punkt 2 hätte ich vor ein paar Jahren auch sofort unterschrieben. Dann habe ich aber mal versucht, die Haftkraft einer Reihe Neodymmagnete mit einer Rückschlussplatte zu erhöhen und praktisch keinen Unterschied festgestellt. Hier spielt wohl auch das Material und die Geometrie der Rückschlussplatte eine Rolle, da "normaler" Stahl von Neodymagneten in die Sättigung getrieben werden kann. Ich hatte damals beschlossen, dass es einfacher und billiger ist, den verfügbaren Platz mit größeren Magneten auszufüllen, als lange mit Rückschlussplatten zu experimentieren. Genau das habe ich jetzt auch hier vor. Platz ist für 8 mm lange Rundmagnete ohne Rückschlussplatte oder z.B. 4 mm lange Rundmagnete mit 4 mm Rückschlussplatte. Wird die zweite Variante wirklich besser sein?
OK - es folgt die Ode an die Dauerbremse des Nutzfahrzeugs, deren Funktion dann auf die Uhr adaptiert wird:
Nach § 41 Abs. 15 StVZO müssen Kraftfahrzeuge ab 9t (Omnibusse ab 5,5t) zulässigem Gesamtgewicht über eine Dauerbremse verfügen, die es mindestens schafft, das voll beladene Fahrzeug auf einer Strecke von 6km mit 7% Gefälle auf 30km/h zu halten.
Früher behalf man sich mit Motorbremsen (Nullförderung der Einspritzpumpe + Drosselklappe im Abgasrohr), moderne Fahrzeuge nutzen Retarder (hydro- oder elektrodynamisch).
Die klassische Motorbremse hatte nur zwei Zustände: "0" und "1". Betätigt wurde sie meist mit einem Knopf im Fußraum des Fahrers, heute findet man an dessen Stelle gerne mal die Entriegelung für die Lenkradverstellung. Auch sehr spaßig: Eigentlich wollte man ein wenig Schwung aus der Fuhre herausnehmen, schwupps: schlabbert das Lenkrad durch die Gegend... Durch den entstehenden Lärm (ein dumpfes Grollen, meist musste vorher noch heruntergeschaltet werden, um überhaupt eine Verzögerung zu erwirken) wurde dann verboten, die Motorbremse innerhalb geschlossener Ortschaften zu verwenden. Auch wurde die Motorbremse dazu genutzt, um den Motor abzustellen. Später wurden mehrstufige Motorbremsen entwickelt, die z.B. für je zwei Zylinder eine Drosselklappe verbaut hatten und wo die Kraftstoffzufuhr selektiv abgeschaltet werden konnte. So konnte dann über zwei, vier oder sechs Zylinder verzögert werden (oder mehr, je nach Luxusfaktor). Eine andere Variante geht über die Stellung der Drosselklappe. Möglichkeiten und Ideen gibt's da viele.
Aber: So richtig modern ist das nicht und so richtig verzögert haben die auch nicht. Kleverer sind da schon die hydrodynamischen oder elektrodynamischen Retarder, gerade auch in Verbindung mit automatischen/automatisierten Getrieben, (topographischem) Tempomat, ABS etc. Die Bedienung des Retarders erfolgt meist über einen Lenkstockhebel in mehreren Stufen - dabei sollte man die Wirkung keinesfalls unterschätzen! Gerade dann, wenn es nass und die Antriebsachse nicht stark belastet ist, kann es passieren, dass die Verzögerung so stark ist, dass die Antriebsräder blockieren (Schnee, Eis, Laub...). Bei vielen Nutzfahrzeugen werden daher bei Betätigung des Retarders auch gleich die Bremsleuchten eingeschaltet, das ist aber nach § 53 StVZO leider nur eine "Kann"-Regelung.
Wer in Werkstätten von einem Retarder spricht, bezeichnet üblicherweise den hydrodynamischen Retarder. Der elektrodynamische Retarder wird in dessen Abgrenzung meist Wirbelstrombremse genannt.
Das ist dann halt so. Retarder sind's aber beide.
Ein hydrodynamischer Wandler im Automatikgetriebe ist dazu da, Kraft des Motors an das Getriebe weiter zu geben. Dazu wird (vereinfacht) Öl durch ein Pumpenrad in Bewegung gesetzt, das dann das gegenüberliegende Turbinenrad antreibt. Vorstellen kann man sich das, wie zwei gegenüberstehende Ventilatore, von denen einer eingeschaltet wird und der andere durch den Luftstrom in Drehbewegung versetzt wird. Ein zusätzliches Leitrad sorgt ab einer gewissen Strömungsgeschwindigkeit für einen Rückstau, wodurch sich der Druck auf das Turbinenrad und somit die Kraft auf das Getriebe erhöht. Das ist eine Wissenschaft für sich und muss erst mal verinnerlicht werden. In modernen Automatikgetrieben wird danach noch eine Kupplung geschaltet, um Drehzahlverluste zu vermeiden.
Dieses Prinzip funktioniert rückwärts auch als Dauerbremse. Vorreiter sind hier sicherlich die Firmen Voith ("Voith-Retarder") und ZF, die hydrodynamische Retarder gerne gleich ins Getriebe integrieren und dann "Intarder" nennen. Es gibt noch andere Einbau-Varianten, z.B. besonders gerne als zusätzlicher Anbau an das Getriebe, oder an der Antriebsachse oder auch zwischen Getriebe und Antriebsachse.
Als relativ aktuelle Entwicklung (etwa 2014/2015) ist das VIAB zu nennen (Verschleißfreies integriertes Antriebs- und Bremssystem/Voith und Mercedes Schwerlasttransporter), bei dem der hydrodynamische Wandler so ausgelegt ist, dass er gleich beide Funktionen (Antrieb und Verzögerung) übernehmen kann. Das spart gut 150kg Gewicht für den separaten Retarder.
Die Bedienung des elektrodynamischen Retarders (hier sind Telma und Kloft die wichtigsten Hersteller) unterscheidet sich nicht von der des hydrodynamischen. Auch hier gibt es meist einen Lenkstockhebel. Dem Fahrer ist es also egal, was da gerade verbaut ist. Der Einbau des elektrodynamischen Retarders erfolgt ebenso, wie der des hydrodynamischen Bruders an Getrieben, Achsen oder in der Welle dazwischen. Beim Nutzfahrzeug sind Drehmomente jenseits der 3.000Nm möglich, im ICE spricht man von 150.000Nm. Das ist beachtlich!
Lenz und Lorentz sind für die Funktion des elektrodynamischen Retarders, der Wirbelstrombremse, verantwortlich.
Der Elektriker kennt die Linke- und Rechte-Hand-Regel: Man macht mit der rechten Hand eine Faust, spreizt dann Daumen, Zeige- und Mittelfinger ab. Dann legt man in die Hand einen elektrischen Leiter, dessen Strom von + nach - in die Richtung fließt, in die der Daumen zeigt. Der Zeigefinger zeigt nun in Richtung der magnetischen Feldlinien, der Mittelfinger zeigt dann, in welche Richtung die Lorentzkraft wirkt. Fließt der Strom von - nach +, so wird zur Darstellung die linke Hand genutzt.
Die Richtung der magnetischen Feldlinien zeigt von Nord- nach Südpol.
Hält man nun einen elektrischen Leiter zwischen die Pole, passiert erst mal nichts. Lässt man einen Strom durch den Leiter fließen, wird der Leiter je nach Stromrichtung nach links oder nach rechts gedrängt. Die Kraft, die für dieses Drängen verantwortlich ist, nennt man Lorentzkraft - und ist die Kraft, die den Elektromotor antreibt.
Lenz wusste Lorentz für sich zu nutzen:
Bewegt man eine Metallplatte an einem Magneten, wirkt die Lorentzkraft auf die Elektronen des Metalls, wodurch zunächst Spannungen, dann Wirbelströme entstehen. Die Kraft, die oben einen Elektromotor angetrieben hat, wirkt nun bremsend auf die Bewegung der Metallplatte.
Zitat von Mahlekolben im Beitrag #26OK - es folgt die Ode an die Dauerbremse des Nutzfahrzeugs, deren Funktion dann auf die Uhr adaptiert wird ...
Das sind interessante Hintergrundinformationen. Ab "Lenz und Lorentz" ist es ja genau das, was ich hier auch gebaut habe - mit dem Unterschied, dass bei der Uhr kein Problem mit der Wärmeableitung auftritt :-)
Überhaupt nicht am Thema vorbei Super erklärt ! Außerdem finden wir doch auf vielen Pendellinsen die Buchstaben R und A wobei hier der Bogen zum Retarder geschlagen wird.
Die neuen Magnete sind eingebaut. Jetzt sind statt der Blechschrauben zum Festklemmen der Magnetplatte M3 Schrauben von hinten eingebaut. Dazu musste das Werk nochmal komplett zerlegt werden, um die Gewindebohrungen anbringen zu können. Solche Arbeiten sind ja einerseits typisch für Einzelstücke, aber trotzdem nervig .
Bild23.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)
Auf dem folgenden Bild ist die dickere Bremsscheibe (1,5 statt 1 mm) zu sehen. Die jetzt 8 mm langen Magnete stehen etwas aus der Plexiglasscheibe heraus. In der Summe hat sich die Ablaufgeschwindigkeit (Antriebsgewicht montiert, keine Hemmung) von 0,47 mm/s auf jetzt 0,23 mm/s halbiert. Jetzt hüpfen die Hemmungshebelchen nicht mal mehr minimal und der angenehme Nebeneffekt ist ein deutlich leiseres Ticken :-)
Bild25.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)
Die Uhr muss täglich aufgezogen werden. damit ich das nicht vergesse macht das ein Motor (folgendes Bild). Verbaut sind 2 Freiläufe, damit auch ein Aufziehen von Hand möglich ist, ohne den Getriebemotor mitdrehen zu müssen. Gestoppt wird der Motor, wenn das Kettenrad am Gewicht eine Lichtschranke erreicht - von der sind nur 3 Kabel zu sehen.
Bild24.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)
Weiterhin ist das provisorische Antriebsgewicht jetzt ersetzt:
Bild26.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)
Auch die Überwachungselektronik macht Ihren Job. Der Druck-Temperatur-Luftfeuchte-Sensor ist oben aus dem Bild gerutscht, aber Lichtschranke (wird noch kleiner) und GPS-Modul sind zu sehen:
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08.06.2018 10:02
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Das sind interessante Hintergrundinformationen. Ab "Lenz und Lorentz" ist es ja genau das, was ich hier auch gebaut habe - mit dem Unterschied, dass bei der Uhr kein Problem mit der Wärmeableitung auftritt :-)
Super erklärt !
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