Auslegung des Antriebs (Motor, Schraube)

[baboprofi]

Hallo,

Ich möchte einen Antrieb auslegen für ein Modellboot, mit dem ich Seetiefenmessungen machen möchte. Hier die von mir angestrebten Daten, Modell ist die "Wodan" von Schmidt-Modellbau:

* Rumpflänge 1220 mm

* Breite 210 mm

* Tiefgang 80 mm

* Gewicht inkl. aller Einbauten: ca. 12 kg (Rumpf + Akkus + FS + Motoren + Elektronik)

* Reisegeschwindigkeit 4.5 km/h (1.25 m/s)

* 1 Motor

* Schraubendurchmesser: 55 - 60 mm

* Fahrzeit: 3 Stunden

* der Antrieb sollte schwingungsarm laufen und kein Magnetfeld erzeugen, um Echolot und die Sensorik (u.a. elektr. Kompaß) nicht zu stören

* Motor und Regler sollten bei og. Betrieb thermisch dauerfest sein

Meine Fragen dazu:

* welcher Motor ist zu empfehlen?

* welche Schraube ist zu empfehlen?

* welchen Akku könnte ich nehmen?

Interessant wäre auch noch folgendes:

* gibt es Daten zu dem Motor? (Nennspannung, Anschlußwiderstand, Leerlaufdrehzahl, Leerlaufstrom, Anhaltemoment, Steigung der n-M-Kennlinie etc.)

* Welche Vortriebskraft erzeugt die Schraube bei og. Betrieb und welches Drehmoment benötigt sie? Gibt es vielleicht ein Diagramm "Drehmoment und Schubkraft in Abh.ängigkeit von der Drehzahl im Stand und bei Fahrt"?

* gibt es Anhaltswerte, welchen Schleppwiderstand ein Modell dieser Größe in Abh. von der Fahrgeschw. erzeugt?

Sorry, das sind eine Menge Fragen. Bin für jede Info dankbar.

Rainer

[dolphin]

hättest du die möglichkeit die Echolot abzuschirmen?

Denn jedes Elektrische wie Elektronische Bauteil erzeugt ein Magnetfeld.

Das läst sich nur durch eine Anbschirmung reduzieren.

Durch die Abschirmung hast du auch wieder mehr möglichkeiten mit den Motoren.

aber du kannst davon ausgehn, je mehr Watt der Motor hat um so stärker das Elektromagnetische Feld.

[baboprofi]

Hallo Dolphin,

das Echolot wird durchs Magnetfeld nicht gestört, aber der Kompaßsensor. Den kann ich natürlich nicht abschirmen. Da schirm ich den Motor ab.

Rainer

[dolphin]

Oder so gehts auch :oops:

[JL]

Hallo Rainer,

ähnliche Fragen sind schon häufiger aufgekommen. Such mal im Archiv nach Antriebsberechnung oder auch Modiversum (kannst Du auch auf Loeffels Homepage finden). In diesen Beiträgen ist versucht worden, Vorhersagen bezüglich des Antriebs zu machen.

Meine kurze Version: sehr schwierig, schneller kommt man mit einem Versuch weiter.

Zu Deinen Fragen: Mit den genannten Daten solltest Du mit einem langsam drehenden Motor mit entsprechendem Drehmoment weiter kommen. Wenn Du exakte Motordaten brauchst, dann kannst Du natürlich einen dieser recht teuren Industriemotoren erwerben - in der Regel bekommst Du alles mitgeliefert und könntest die entsprechenden Berechnung anstellen. Da aber eine Reihe von Unwägbarkeiten in die Formeln eingehen, ist ein exaktes Ergenis eher nicht zu erwarten. Und die Gefahr eines Fehlkaufs entsprechend groß.

Du kannst auch bei Seefahrers Modell der Bornholm nachsehen http://www.schiffsmodell.net/showthread.php?t=27777 Das Schiff ist noch etwas größer als Deine Planung, im Baubericht steht aber auch einiges über die Antriebs-Auslegung; im Zweifelsfalle einfach die gleiche nehmen - kann schon nicht schiefgehen.

[baboprofi]

Hallo Jürgen,

die Seiten zur Bornholm habe ich mir angeschaut. Sehr schönes Schiff! Technisch konnte ich jedoch nur herauslesen, dass die Motoren bei 12V etwa 4 A verbrauchen. Immerhin, aber da fehlt noch die Geschwindigkeit der Bornholm, sonst kann ich schnell weit danebenliegen.

Wo finde ich denn die "Homepage von Loeffel" - kannst Du einen Link reinstellen?

Die von Dir empfohlene Recherche nach "Antriebsberechnung" und "Modiversum" ergibt einige neugierig machende Hinweise, allerdings gehen die Links nicht mehr. Kann mir jemand den Zugriff ermöglichen oder einen anderen Link nennen?

Ansonsten, bin nach wie vor sehr interessiert an Formeln. Das kann auch gern sehr mathematisch und ingenieurmässig sein.

Rainer

[seefahrer]

Hallo Rainer,

die Nordbornholm läuft ca. 4-5 km/h bei 12V. Der Motor verträgt auch mehr (24V), wird aber bei 16,8V handwarm. Dann läuft die Nordbornholm aber schneller (so wie auf dem oberen Bild bei der 2.Werftprobefahrt). Die Abstimmung mit dem relativ großen Propeller (100mm) ist dann eben nicht mehr so optimal.

Der Motor ist übrigens ein Bühler 1.13.044.428 - ich hoffe die Daten sind bei Bühlermotoren auf der hp noch hinterlegt.

Freut mich übrigens, das dir das Schiff gefällt.

Viele Grüße

Christian

[JL]

Wo finde ich denn die "Homepage von Loeffel" - kannst Du einen Link reinstellen?

Hallo Rainer,

bitte, wie gewünscht http://www.loeffelinfo.de/ (ich dachte, die HP unseres spiritus rector sei bekannt, sorry)

Die Geschwindigkeit der Bornholm dürfte locker über den von Dir gewünschten 4,5 km/h liegen (geschätzt); dies war auch nur als Hinweis gedacht, dass es keine rieseigen Leistungen braucht für die von Dir gewünschte Geschwindigkeit.

Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Rumpfgeschwindigkeit hilft auch weiter bei der Berechnung der maximalen Rumpfgeschwindigkeit. Mit den von Dir eingangs genannten Werten liegt diese Grenzgeschwindigkeit bei 4,9 km/h, also da, wo du hinwillst.

[crash-papa]

Hallo Rainer,

Magnetfelder lassen sich nicht abschirmen, nur elektrische Felder (Faraday´scher Käfig). In fast allen Elektromotoren sind außerdem Permanentmagneten enthalten, die selbst bei stehendem Motor ein Magnetfeld haben.

Wenn diese Magnetfelder für Deinen Einsatzzweck störend sind, hilft in der Regel nur Abstand, da die Wirkung mit der 3. Potenz zum Abstand abnimmt. Also solltest Du ggf. Deine Meßgeräte in einem unmotorisierten Kahn nachschleppen.

Gruß Peter