Riemenantrieb 1:100, P=1kW

Keilriemen werden aufgrund mechanischer Nachteile kaum mehr benutzt.
Suche eher mal nach Keilrippenriemen oder Zahnriemen.

Aber wie bereite erwähnt: Eine Übersetzung von 1:100 macht man 
üblicherweise in mehreren Stufen. Das Konstrukt wird sonst sehr groß und 
der Riemen unangenehm lang.

die Zahnriemen im Auto zum Antrieb der Nockenwellen müssten aber 
einieges aushalten
zur Not 2 oder mehr parallel, jeweils mit Spannrolle
allerdings weiss ich nicht, welche passenden Riemenscheiben für den 
Abtrieb (bei dir dann der Antrieb) es gibt
http://www.b-pahl.de/bastel/zra.jpg
und davon dann einige Stufen hintereinander

Wofür brauchst du eine Überlast-Schlupfregelung? Das Wasserrad wird doch 
relativ gleichmäßig belastet.
solange sich kein Biber o.ä. drin verwickelt ;)

Der Andere schrieb:

> Ich würde sagen was du suchst ist eher eine richtig fette Kette

Naja, eine Mopedkette würde reichen.

Die Leistung von 1kW ist für einen 50mm breiten Riemen überhaupt kein 
Problem, aber wie der Andere schon (indirekt) schrub sind die Zugkräfte 
im Zugtrum vermutlich zu hoch (hab nicht nachgesehen).

Googelt man mal nach Wasserrädern wird für die erste Stufe wohl fast 
immer eine Stirnradverzahnung verwendet. Richtig nostalgisch könnte man 
diese ja aus Holz fertigen;-)

Hast du mit den Abmessungen und Kübelgröße der Wasserrades mal errechnet 
welches Drehmoment zu erwarten ist (oberschächtiges Wasserrad)?

Der Andere schrieb:
> Ich habe da auch schon richtig fette Ketten oder Doppelketten gesehen.

Ein nettes Spielzeug:
http://www.renoldchainselector.com/ChainSelector?setLanguage=de

Die Mopedkette von Harald ist da eher unterdimensioniert.

Der Andere schrieb:
> für die errechneten 1800Nm
> (5U/min, 1kW) müssten doch bei 1m Radius über 300 kg Wasser in den
> Kübeln sein.

Das muß schon ein richtiges Wasserrad sein...

Oliver

Klassisch werden für soetwas Flachriemen aus Leder verwendet. Sehr gerne 
mit dem Riemenrad mit einem ähnlichen Durchmesser wie das Wasserrad.

Wenn Du das Riemenrad in einem ähnlichen Durchmesser wie das Wasserrad 
machen kannst, geht auch ein moderner Flachriemen mit ziemlich normalen 
Querschnitten. Aber eher ist das wohl der Fall für ein zwei- bis 
dreistufiges Stirnradgetriebe oder einen Flachriemen nach einer 
Stirnradstufe.

Bastler schrieb:
> vfluss 0,5m/s

Hab deine Rechnung jetzt nicht komplett nachgerechnet.
Aber bei einer Wassergeschwindigkeit von 0,5 m/s dreht sich das 
Wasserrad am mittleren Radius nur in kraftlosem Zustand genau so 
schnell. Damit eine Kraft auf die Schaufel wirken kann muss das Rad 
langsamer drehen als das Wasser fliesst. Erst bei Stillstand des Rades 
hätte man maximale Widerstandskraft an der Schaufel, aber keine Leistung 
mehr.

Bastler schrieb:
>> Damit eine Kraft auf die Schaufel wirken kann muss das Rad
>> langsamer drehen als das Wasser fliesst.
>
> Richtig, otimal 1/3 vfluss (in der Berechnung berücksichtigt, daher
> Drehzahl ca. 3 1/min).

Hab erst im Nachhinein gesehen dass du das wohl nach Wikipedia berechnet 
hast. Meine Aussage ist also eher hinfällig.
(Nachgerechnet habe ich es trotzdem nicht;-)

Bastler schrieb:
> In der Berechnung habe ich vermutlich ein Denkfehler - die Nennleistung
> 4kW ist, meiner Meinung nach, viel zu groß ???
> Vom Gefühl her würde ich zwischen 600W und 1kW vermuten.

könntest du mir bitte die zwei letzten linken Zeilen deiner Berechnung 
erklären?

Popt ( Aus Wikipedia)

2/27 A  cw roh  v^3

gibt bei mir mit cw von 1 (hoffen wir das beste...)

2/27*1,5*0,28*1*1000*0,5^3=3,8W

das stimmt dann sogar damit überein:

www.schiffmuehle.de/Berechnung_Leistung_Schiffmuhle.xls

das kommt mir recht wenig vor.
deine Drezahl ist aber auch mikrig.
sg

Gefühlt sollte ein moderner Zahnriemen ideal sein. 2 Stufig..
Einfach mal bei Contitech anrufen, oder im April auf die HMI und die 
Leute vor Ort löchern :)

HMI = Hannover Messe Industrie

Bastler schrieb:
> In der Berechnung habe ich vermutlich ein Denkfehler - die Nennleistung
> 4kW ist, meiner Meinung nach, viel zu groß ???

Wie kommst du auf 4kW? In deiner Rechnung sehe ich eine Leistung von 
12W!

Wenn du 7.2 kg hochheben kannst dann kannst du das rad a m umfang 
festhalten.

Du kannst den hebel aber beliebig verkürzen. Dann wirst du irgendwann 
scheitern.
Klingt komisch, is aber so und bringt dich auch nicht weiter.
Sg

Thomas F. schrieb:

> Die Mopedkette von Harald ist da eher unterdimensioniert.

Dann nimmt man eine Motorradkette. Die bewältigt auch noch 100kW.

Also als erstes wäre mal interessant wie dein Abtrieb ausschaut. Was 
hängt da dran? Wenn da n Windrad für Kinder dranhängt kannst auch n 
Schnürsenkel nehmen.

Das solltest du hier erst mal definieren, jeder Satz zu Drehmoment und 
Drehzahl ist sonst hinfällig.

Bastler schrieb:
> Ursprünglich wollte ich ein Generator (Servomotor) dranhängen.
Hier wäre es dann sinnvoll als nächstes festzuhalten, wie hoch das 
maximale Haltemoment ist. Sprich du musst herausfinden bei welcher 
Drehzahl und welcher Leistungsabgabe des Generators die maximale 
Zugspannung auf den Riemen wirkt.

Bastler schrieb:
> Doch bei einer Leistung von ca. 15W kann man das
> vergessen.
Ich habe mich mit solchen Wasserrädern nicht beschäft, aber damit hat 
man vor der Industrialisierung 1.0 (und auch währenddessen) ordentlich 
was reißen können. Bist du sicher, dass die 15W korrekt sind?

Der Andere schrieb:
> Unterschied der Arten:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserrad
Achso, bei dir nutzt du nur die kinetische Energie des Wasserlaufs. 
Joar, ich glaub dann kann vllt schon eher hinkommen.

Der Andere schrieb:
> Und obwohl die ersten Dampfmaschinen riesig, teuer, anfällig,
> wartungsintensiv und teuer beim Brennstoff waren, hat man aus gutem
> Grund schnell auf die umgesattelt.
Und deshalb setzt man heute auch wieder auf Wasserräder :>

Bastler schrieb:
> Vom Gefühl her, hätte ich mit mehr gerechnet.
Hm, mein Gefühl sagt mir, wenn du nur mit kin. Energie arbeitest wird 
das Ergebnis schon ernüchternd ausfallen. Allein schon die 
Strömungsverluste.

Bastler schrieb:
>> Bist du sicher, dass die 15W korrekt sind?
>
> Nein, bin mir eben nicht sicher, ob ich die Mathematik richtig
> angewendet habe, oder ob ich einen Denkfehler habe.

also oberer Grenzwert der Abschätzung kann die kinetische Energie des 
Flusses dienen:

Die Masse die der Fluss in 1 sec vorbeibring:
m=A*v*roh

=0,28m*1,5m*0,5m*1000kg/m³=210kg Wasser

Dieses Wasser enthält folgende Energie:

E=m/2*v²
=210kg/2*0,5m/s²=26,25W Total im Fluss vorhandene Energie.

Diese kannst du nur zu einem Teil nützen, da das Wasser ja auch wieder 
aus deinem Schaufelrad raus muss.

daher glaube ich schon, dass die Rechnung zumindest in der Größenordnung 
stimmt.

sg

Clemens S. schrieb:
> =0,28m*1,5m*0,5m*1000kg/m³=210kg Wasser
>
> Dieses Wasser enthält folgende Energie:
>
> E=m/2*v²
> =210kg/2*0,5m/s²=26,25W Total im Fluss vorhandene Energie.
Top! Dann würde das alles gefühlsmäßig hinkommen.

Clemens S. schrieb:
> E=m/2*v²
> =210kg/2*0,5m/s²=26,25W Total im Fluss vorhandene Energie.

Die Energie würd überlicherweise in Joule gemessen, also 26.25J :-)

Wie man an der Energiegleichung sieht, geht die Strömungsgeschwindigkeit 
quadratisch ein. Bei 1.5m/s sind es schon 708.75J.

Joe G. schrieb:
> Die Energie würd überlicherweise in Joule gemessen, also 26.25J :-)
Sein Fehler War das 's' wegzulassen, dann hättest du auch nicht 
gemeckert ;)

Bastler schrieb:
> Vom Gefühl her, hätte ich mit mehr gerechnet. 15W sind im Altag nichts.

Ohne gerechnet zu haben mal die Gegenbetrachtung:
Mit 15 Watt kriegst Du das Wasserrad nicht einen mm bewegt. Zumal die 
Lagerung sicher nicht aus poliertem Silber bestehen wird?
Ergo ist da sicher mehr "Bums" dahinter.
Was hat die Maschinerie denn früher mal bewegen müssen?

"Bums"hat das rad ja. 70N am Umfang. Nur das "Huiii" ist mit 3 Upm sehr 
gering.
Und leider gibt viel "Bums" x wenig "Huii" auch wenig "Wums".
sg

Gerhard G. schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Dann nimmt man eine Motorradkette. Die bewältigt auch noch 100kW.
>
> 100kW ja, aber bei viel höheren Drehzahlen.

Mit welcher Drehzahl läuft so ein Hinterrad an der roten Ampel?

Clemens S. schrieb:
> "Bums"hat das rad ja. 70N am Umfang. Nur das "Huiii" ist mit 3 Upm sehr
> gering.
> Und leider gibt viel "Bums" x wenig "Huii" auch wenig "Wums".
:-)
Das ist eine schöne Erklärung.
Bei der schiefen Ebene ist es ähnlich:
Je länger das "Sssssssitttt", desto größer das "Wumm" am Ende.

MgfG Paul

Carl D. schrieb:
> Mit welcher Drehzahl läuft so ein Hinterrad an der roten Ampel?
Ist eigentlich absolut Latte. Was passiert, wenn du versuchst die 100kW 
vom Start abzugeben? Hinterrad dreht durch und du hast nicht die 
maximale Zugspannung an der Kette.

Nur weil ein Motor 100kW abgeben kann, heißt das noch lange nicht, dass 
dir diese Angabe für irgendwelche Berechnungen der Zugfestigkeit 
ausreicht.

Reginald L. schrieb:

> Nur weil ein Motor 100kW abgeben kann, heißt das noch lange nicht, dass
> dir diese Angabe für irgendwelche Berechnungen der Zugfestigkeit
> ausreicht.

Für die anfangs erwähnten 1kW würde eine Motorradkette aber
sicherlich ausreichen.

Nachdem ja errechnet wurde, daß das Wasserrad eh nur 15..25W Leistung 
haben wird, reicht jede Kette.

Es hat aber auch jemand weiter oben (für 1kW) ein Drehmoment von 1800Nm 
errechnet, daß an einem Hebel von 1m abgegriffen werden kann. Macht 
1800N, die an der Kette ziehen. Das kann schon fast eine Fahrradketten 
ab.
 Natürlich wird man mit einer Kette keine 1:100 realisieren können und 
ob das Kettenblatt am Wasserrad auch 2m Durchmesser haben wird, ist auch 
eher zweifelhaft. Nur ein Gefühl für die Richtigkeit der Grössenordnung 
sollte man entwickeln, bevor man "Tatsachen" schreibt.

Fahrradkette, Mopedkette oder Motorradkette:

Betrachtet man die reine Bruchkraft können das alle.

Fahrrad- und Motorradfahrer wissen aber, die Lebensdauer ihrer Ketten 
liegt bei wenigen 100h. Dann ist die Kette gelängt und muss getauscht 
werden.

Ein Wasserrad läuft aber im Dauerbetrieb. Der Betreiber wird kaum 1x pro 
Woche die Kette erneuern wollen. Deshalb wird man diese wesentlich 
größer dimensionieren als beim Zweirad.

Thomas F. schrieb:
> Fahrrad- und Motorradfahrer wissen aber, die Lebensdauer ihrer Ketten
> liegt bei wenigen 100h. Dann ist die Kette gelängt und muss getauscht
> werden.
>
> Ein Wasserrad läuft aber im Dauerbetrieb. Der Betreiber wird kaum 1x pro
> Woche die Kette erneuern wollen. Deshalb wird man diese wesentlich
> größer dimensionieren als beim Zweirad.
Aus diesem Grund ist bei jedem Kettentrieb, den ein gewissenhafter Ingi 
entwickelt hat, ein Kettenspanner vorhanden...

Reginald L. schrieb:
> Thomas F. schrieb:
>> Fahrrad- und Motorradfahrer wissen aber, die Lebensdauer ihrer Ketten
>> liegt bei wenigen 100h. Dann ist die Kette gelängt und muss getauscht
>> werden.
>>
>> Ein Wasserrad läuft aber im Dauerbetrieb. Der Betreiber wird kaum 1x pro
>> Woche die Kette erneuern wollen. Deshalb wird man diese wesentlich
>> größer dimensionieren als beim Zweirad.
> Aus diesem Grund ist bei jedem Kettentrieb, den ein gewissenhafter Ingi
> entwickelt hat, ein Kettenspanner vorhanden...

Schwachsinn. Die gelängte Kette steigt an den Zähnen des kleineren 
Kettenrades hoch uns springt dann über, der Verschleiß steigt schon 
vorher deutlich. Der Grund ist dass die Teilung der Kette dann größer 
ist als die des Rades. Langsam laufende Kettentriebe benötigen i.d.R. 
keine Spannelemente. Ein Motorrad mit Kettenspanner ist mir bis heute 
noch nicht untergekommen.

In diesen Fall hier ist nicht die Leistung das begrenzende Element, 
sondern  Zugkraft und Umschlingung (lässt sich bei geringen Achsabstand 
durch eine Spannrolle verbessern) am kleine Rad.

Wer Angst hat, dass eine Kette die ganze Kraft nicht übertragen kann, 
sollte mal über deren zwei nachdenken.

Ein in der Hochlasttechnik nicht unübliche Technik. Allerdings nicht mit 
Low-Cost-Chinakrachern. Da würde der „Klügere“ schnell nachgeben.

Da eine Kette im Vergleich mit einem Riemen - gleicher Belastbarkeit - 
viel schmäler ist, wird der Platzbedarf auch nicht übermäßig groß.

Georg W. schrieb:
> Schwachsinn.
Genau. Um den umschlingungswinkel zu erhöhen nimmt man umlenkrollen. Um 
eine gleichbleibende Spannung über die gesamte vorgegebene Lebensdauer 
zu erreichen werden spannElemente eingesetzt.

Wenn man keine Ahnung hat einfach mal...

Reginald L. schrieb:
> Wenn man keine Ahnung hat einfach mal...

...dann kannst du uns sicherlich erklären wie ein Kettenspanner der 
Längung der Kette hier entgegen wirkt. Bis dahin bleibe ich bei meiner 
gestrigen Aussage.
Oder gibst du hier nur wieder was du an der HS in "Elemente der 
Antriebstechnik" gehört hast?

Zum Umschlingungswinkel: Ich habe gerade im Mädler-Katalog nachgeschaut. 
Wenn wir nach der Methode im Mädler-Katalog (S.36) gehen ist er 
unerheblich. Dort wird die Antriebsleistung mit Korrekturfaktoren für 
Zähnezahl (größter Einfluß), Übersetzungsverhältnis, Achsabstand und 
Stoßbelastung versehen und dann anhand von dieser Berechnungsleistung 
und der Drehzahl des kleinsten Rades eine Kettengröße bestimmt.

Georg W. schrieb:
> ...dann kannst du uns sicherlich erklären wie ein Kettenspanner der
> Längung der Kette hier entgegen wirkt. Bis dahin bleibe ich bei meiner
> gestrigen Aussage.
Der Längung der Kette kann nur direkt, beispielsweise mit anderen 
Materialien, entgegengewirkt werden. Es ist aber gar kein Problem, dass 
sie sich längt, deshalb gibt es Spannelemente. Wie das funktioniert, 
kannst du, mit einem IQ weit über Zimmertemperatur, sicherlich selber 
draufkommen. www.gidf.de
Bei deiner Aussage kannst du übrigens bis zum Sankt Nimmerleinstag 
bleiben.


Georg W. schrieb:
> Oder gibst du hier nur wieder was du an der HS in "Elemente der
> Antriebstechnik" gehört hast?
>
> Zum Umschlingungswinkel: Ich habe gerade im Mädler-Katalog nachgeschaut.
Selfowned?


Georg W. schrieb:
> Wenn wir nach der Methode im Mädler-Katalog (S.36) gehen ist er
> unerheblich. Dort wird die Antriebsleistung mit Korrekturfaktoren für
> Zähnezahl (größter Einfluß), Übersetzungsverhältnis, Achsabstand und
> Stoßbelastung versehen und dann anhand von dieser Berechnungsleistung
> und der Drehzahl des kleinsten Rades eine Kettengröße bestimmt.
Aha.


Elektrofan schrieb:
> Mehr als 2 Glieder sollte man nicht herausnehmen, also kaufe ich jedes
> Jahr für jedes Mitglied meiner Familie (keiner über 65 kg) eine neue
> Kette ...
Ich bin bis zu meinem 15. Lebensjahr etwa 10 Jahre lang Fahrrad 
gefahren. Meine Eltern zu dieser Zeit auch. Meine Schwester fährt seit 
etwa 30 Jahren Fahrrad. Natürlich wurden immer mal wieder neue Fahrräder 
angeschafft. Ich erinnere mich aber nicht, dass wir jemals eine neue 
Kette kaufen mussten? Was mir allerdings im Gedächtnis geblieben ist, 
war der Verschleiß der Ritzel.

Reginald L. schrieb:
> Ich erinnere mich aber nicht, dass wir jemals eine neue
> Kette kaufen mussten? Was mir allerdings im Gedächtnis geblieben ist,
> war der Verschleiß der Ritzel.

Dann habt ihr keine Fahrräder mit Kettenschaltung oder fahrt im Jahr 
nicht mehr als 100km. Andernfalls muss man die Kette wechseln, wenn die 
Längung zu groß ist. Tut man es erst, wenn die Kette schon überspringt 
kann man dann gleich die beteiligten Ritzel mit wechseln, das wird dann 
noch teurer.