Getriebe für "Sidewheeler"

[Guest Gerd Poppe]

;)Ich arbeite am Modell des Schaufelraddampfers "Mount Washington". Ich habe aber leider keine Angaben, wieviel Umdrehungen pro Minute die Schaufelräder maximal machen sollen/dürfen. Nach U/min muss ich aber das Getriebe für meinen Motor wählen.

Vielleicht hat jemand "Sidewheeler"-Erfahrung und kann mir weiterhelfen.

Grüße aus Österreich, G.Poppe

[Dampferkapitän]

Servus Gerd,

 

die europäischen Originale Fahren mit zirka 60 bis 100 U/min.

Diesen Wert kannst Du auch im Modell anwenden.

Tendenz eher Richtung 100 U/min,

dann hast Du Reserven wenn es mal knapp wird.

[Guest Jo_S]

So schnell drehen die?? Erstaunlich.

 

Ich gebe aber zu bedenken: bei allen propgetriebenen Modellen liegt die Modellmotor-Drehzahl für Scalegeschwindigkeit um den Faktor "Wurzel aus Maßstabsnenner" höher als die originale Wellengeschwindigkeit. Da der Grund für diese Erhöhung ja einzig aus dem angestrebten (originalgetreuen) Wellenbild resultiert, spricht m.E. alles dafür, dass auch bei Raddampfern eine entsprechend höhere Drehzahl gewählt werden müsste.

 

Man müsste also erst einmal Grösse und Maßstabs des Modells, Durchmesser der Schaufelräder und Originalgeschwindigkeit des Vorbilds kennen, um die Modell-Drehzahl konkret zu bestimmen.

 

@Gerd: handelt es sich um das Dumas-Modell?

Edited October 12, 2010 by Jo_S

[Guest Joachim C.]

Hallo Gerd,

ich habe in "meiner" Mt. Washington ein 1/30 Getriebemotor vom großen "C" drin. (Best.Nr: 227544 - 62)

 

Lt. Datenblatt dreht die Welle etwa 174 upm unter Last, 200 upm im Leerlauf bei 12V

 

Ich habe leider nur eine Testfahrt mit der Mt. Washington hinter mir und kann Dir leider nicht genau sagen, ob diese Drahzahl ausreichend oder zu gering ist.

Die Testfahrt verlief anfangs ganz überzeugend. Ein Wassereinbruch brachte jedoch den Fahrtregler zum Ausfallen, und seitdem war das Modell nicht mehr im Wasser.

 

Falls Interesse besteht, kann ich gerne Bilder vom Antrieb einstellen.

 

Gruß

Joachim

[Dampferkapitän]

So schnell drehen die??

 

Korrektur. Die Originale drehen zirka 45 bis 60 U/min.

Ich habe mein Seitenraddampfermodell mit zirka 100 U/min ausgelegt.

Ich frage mich nur, mit wieviel "Schlupf" bei den Schaufelrädern zu rechen ist?

[Guest Joachim C.]

Hier ein Zitat aus Wikipedia

 

The Mount was the largest of all the steamers on the lake at 187 feet (57 m) in length, with a beam of 49 feet (15 m). She was driven by a single cylinder steam engine of 450 HP (336 kW) that operated at approximately 26 RPM

 

Als Basisdaten für weitere Berechnungen. Das Dumas Modell, um das es sich hier wahrscheinlich handelt, ist im Maßstab 1:48.

 

 

Gruß

Joachim

[Guest Jo_S]

Das ist doch schon mal ne Ansage. Wenn wir von den 26 rpm bei 1:48 ausgehen, kämen wir auf theoretische 180 U/min für das Modell. Also exakt in den Bereich, den Joachim vorgeschlagen hat. Die Räder sind ja voll gekapselt, da sieht man die verhältnismässig hohe Drehzahl auch nicht (könnte bei frei laufenden Rädern optisch komisch wirken).

 

Ich würde das nur mal gerne probehalber ins Verhältnis zur Rumpfgrenzgeschwindigkeit setzen, also anders rum gegenrechnen. Dazu braucht man aber noch den Durchmesser der Räder. Und am besten noch die Original-Geschwindigkeit.

 

Der Stressfaktor "Drehmoment" dürfte hier untergeordnete Bedeutung haben, wenn man irgendwo in der Grössenordnung von 1:20-Untersetzungen landet und einen schicken Bühler dahinter hängt. Der Motor hätte - vom Original umgerechnet - lediglich 10 Watt Abgabeleistung bei 4,5kg Modellgewicht. (Das entspricht genau den 2,3W/kg, die ich gerne für vorbildgetreue Verdränger-Motorisierungen ansetze).

Edited October 12, 2010 by Jo_S

[Guest Gerd Poppe]

Hallo Jo_S

 

die technischen Daten des Originals hat ja bereits Joachim geliefert. Geschwindigkeitsangaben sind wahrscheinlich schwer aufzutreiben, vielleicht kann man sie abschätzen.

Am Dumas Modell der M.W. im Maßstab 1:48 haben die Schaufelräder einen Durchmesser von 16,5cm und 24 Schaufeln von 50mm x 16mm Größe.

[Guest Gerd Poppe]

Hallo Joachim,

ich bin natürlich sehr interessiert, etwas über deine Mt. Washington zu erfahren und Bilder z.B. vom Antrieb zu sehen.

Gruß

Gerd

[LiveSteam]

Hallo!

Ich würde ebenfalls meinen, dass die Drehzahl irgendwo um die 100-150 U/min betragen müsste. Ich habe eine Glasgow, welche ich mit einer oszillierenden Dampfmaschine von Regner betreibe. Die Maschine dreht mit ca. 600 und ich habe eine Zahnriemenuntersetzung von 1:4 eingebaut. Allerdings musste ich mit diversen Riemenscheiben-Grössen experimentieren, bis es einigermassen gepasst hat. Bei zu hoher Drehzahl schaut das ganze nicht nur grausam aus, es ist auch ziemlich ineffizient.

Viel Erfolg!

 

LiveSteam

[Guest Joachim C.]

ich bin natürlich sehr interessiert, etwas über deine Mt. Washington zu erfahren und Bilder z.B. vom Antrieb zu sehen.

Bilder folgen heute Abend.

 

Es wird auch schwer die Mt. Washingtin mit der Glasgow zu vergleichen. Meines Wissens hat die Glasgow angesteuerte Schaufeln, während die bei der Mt. Washington feststehend sind. Das dürfte den Wirkungsgrad der Schaufellräder sehr beieenflussen, zugunsten der Glasgow.

 

@Gerd: ich weiß nicht wie weit Du mit dem Bau bist.

Ich kann Dir jedoch nur raten, dan Aufbau so leicht wie möglich zu machen. Ich hatte bei den Testfahrten das Problem, dass sich die Mt.W. mit dem überstehende Deck an die Wasseroberfläche "geklebt" hat, und aus dieser Schräglage auch nicht mehr wegzubringen war. Das führte dann auch zu einem Eindringen von Wasser an der gegenüberliegenden Seite.

Tip: den Spalt zwischen Rumpf und Aufbau im Bereich der Radkästen so dicht wie möglich zu gestalten.

 

Gruß

Joachim

[Guest Joachim C.]

Noch etwas gefunden:

 

A single piston with a diameter of forty-two inches and a stroke of ten feet drove this vessel at better than twenty miles an hour.

 

Quelle

 

 

Also etwa 32 km/h

 

Gruß

Joachim

[LiveSteam]

Meines Wissens hat die Glasgow angesteuerte Schaufeln, während die bei der Mt. Washington feststehend sind. Das dürfte den Wirkungsgrad der Schaufellräder sehr beieenflussen, zugunsten der Glasgow.

 

Stimmt, die Glasgow hat bewegliche, exzenter-gesteuerte Schaufeln. Ich bezweifle jedoch, dass dadurch bei diesem Massstab der Wirkungsrad merklich beeinflusst wird.

[Guest Jo_S]

Also etwa 32 km/h

Das überrascht mich sehr. Das bedeutet, dass die Mount Washington mit 57m Länge bei Rumpfgrenzgeschwindigkeit (Wurzel CWL x 4,5) gefahren ist. Ich hätte deutlich weniger vermutet. (Allein schon deshalb, weil bei Rumpfgeschwindigkeit unter den Schaufelrädern ein vom Rumpf induziertes Wellental entsteht. Ergo können die Schaufeln entsprechend weniger tief eintauchen.)

 

Aber damit können wir nun - die Richtigkeit dieser Aussage vorausgesetzt - den "Wirkungsgrad" bzw. Schlupf des Originals bestimmen. Bei 26 rpm und 7,92m Raddurchmesser => 0,41 U/s x 24,88m Umfang = 10,295 m/s = 37,06 km/h => 32km/h : 0,3706 = 86,34% => keine 14% Schlupf. Wenn die historischen Angaben stimmen, war das ein äusserst effektiver Antrieb.

 

Um das 1:48-Modell unter gleichen Voraussetzungen auf Rumpfgeschwindigkeit (4,9 km/h) zu bringen, bräuchte man:

4,9 km/h x 114% = 5,586 km/h = 1,55 m/s => 1,55 m/s : (0,165m x Pi [= Radumfang Modell]) = 1,55 m/s : 0,518m = 3 U/s = 180 U/min.

 

Egal, ob ich von der Vorbilddrehzahl hochrechne oder von der Vorbildgeschwindigkeit runter rechne: bei beiden Rechnungen kommt exakt die gleiche Drehzahl raus. Damit sind die 180 U/min für mich ein verlässlicher Wert. Wie gesagt: vorausgesetzt, die Daten stimmen.

 

Dass diese Drehzahl im Modell "zu schnell" aussieht, darin stimme ich mit Live Steam völlig überein. Bei den voll gekapselten Rädern der Mount Wahington dürfte das allerdings nicht auffallen. Ich wage auch stark zu bezweifeln, dass der Modellantrieb nur knapp 14% Schlupf hat, trotzdem würde ich die Drehzahl auf keinen Fall weiter erhöhen.

[Guest Joachim C.]

@Jo_S: Danke für die Berechnungen. Wieder etwas gelernt.

Muß mal im Internet suchen, ob ich weitere Daten zu dem Schiff finde.

Auch habe ich ein Buch vom Original. Mal sehen ob da relistischere Daten drin stehen.

Denn wenn ich den Text " at better than twenty miles an hour" richtig interpretiere, war die Mt.W. sogar schneller als 20 Meilen.

 

Hier die versprochenen Bilder vom Antrieb und von der Schräglage durch festsaugen des Hecks auf der Wasseroberfläche.

Als letztes ein Bild des Modells in voller Schönheit.

 

Gruß

Joachim

[Guest Gerd Poppe]

Hallo Joachim,

wie du sagst, von Jo_S kann man zweifelsohne einiges lernen, das kann ich sicher auch von deinen Erfahrung.

Ich war schon sehr neugierig auf die Bilder, aber als ich sie anklickte, erhielt ich die vBulletin-Systemmitteilung, dass ich kein Recht hätte, auf diese Seite zuzugreifen.

Ich dachte ich gehöre schon zur Community.

Gruß

Gerd

[Guest Jo_S]

Denn wenn ich den Text " at better than twenty miles an hour" richtig interpretiere, war die Mt.W. sogar schneller als 20 Meilen.

 

Ich kenne das Schiff nicht und habe auch keine Seitenansicht. Wenn ich mal davon ausgehe, dass die CWL knapp der Gesamtlänge entspricht (sagen wir mal angenommene 55,0 m), dann liegt die Grenzgeschwindigkeit für Verdrängerfahrt bei 33,37 km/h. 20 mph entspricht 32,18688 km/h. Dieser minimalen Differenz von 1,2 km/h zwischen den angegebenen 20 mph und Rumpfgeschwindigkeit würde ich den Wortlaut "better than..." zuschreiben.

 

Schneller kann sie nicht gefahren sein, weil sie dazu auf ihre eigene Bugwelle aufgleiten müsste. Dazu ist ein Verdränger jedoch nicht in der Lage, er vergrössert lediglich seine Bugwelle bei mehr Schub.

 

@Joachim: ein schönes Schiff! Da ist ja ein echter Minimotor drin - wenn ich's richtig interpretiere der kleine Conrad RB35 Getriebemotor. Reicht der tatsächlich aus?!

Edited October 13, 2010 by Jo_S

[Guest Gerd Poppe]

Hallo,

super, jetzt hat es geklappt. Die Bilder sind sehr informativ für mich. Den Antrieb werde ich auch so machen. Das Modell ist schon sehr gut gelungen, sieht wunderbar aus. Vielen Dank für die Bilder.

Gruß

Gerd

[RHartinger]

Das überrascht mich sehr. Das bedeutet, dass die Mount Washington mit 57m Länge bei Rumpfgrenzgeschwindigkeit (Wurzel CWL x 4,5) gefahren ist. Ich hätte deutlich weniger vermutet. (Allein schon deshalb, weil bei Rumpfgeschwindigkeit unter den Schaufelrädern ein vom Rumpf induziertes Wellental entsteht. Ergo können die Schaufeln entsprechend weniger tief eintauchen.)

 

Aber damit können wir nun - die Richtigkeit dieser Aussage vorausgesetzt - den "Wirkungsgrad" bzw. Schlupf des Originals bestimmen. Bei 26 rpm und 7,92m Raddurchmesser => 0,41 U/s x 24,88m Umfang = 10,295 m/s = 37,06 km/h => 32km/h : 0,3706 = 86,34% => keine 14% Schlupf. Wenn die historischen Angaben stimmen, war das ein äusserst effektiver Antrieb.

 

Um das 1:48-Modell unter gleichen Voraussetzungen auf Rumpfgeschwindigkeit (4,9 km/h) zu bringen, bräuchte man:

4,9 km/h x 114% = 5,586 km/h = 1,55 m/s => 1,55 m/s : (0,165m x Pi [= Radumfang Modell]) = 1,55 m/s : 0,518m = 3 U/s = 180 U/min.

 

Egal, ob ich von der Vorbilddrehzahl hochrechne oder von der Vorbildgeschwindigkeit runter rechne: bei beiden Rechnungen kommt exakt die gleiche Drehzahl raus. Damit sind die 180 U/min für mich ein verlässlicher Wert. Wie gesagt: vorausgesetzt, die Daten stimmen.

 

Dass diese Drehzahl im Modell "zu schnell" aussieht, darin stimme ich mit Live Steam völlig überein. Bei den voll gekapselten Rädern der Mount Wahington dürfte das allerdings nicht auffallen. Ich wage auch stark zu bezweifeln, dass der Modellantrieb nur knapp 14% Schlupf hat, trotzdem würde ich die Drehzahl auf keinen Fall weiter erhöhen.

Hallo Jo_S,

ich habe auch meine Zweifel, ob die 14% Schlupf realistisch sind, kann es im Moment aber auch nicht widerlegen.

Mein Argument ist, dass sich die aufwendigen gesteuerten Schaufelräder niemals durchgesetzt hätten, wenn ein einfaches Schaufelrad bereits so effizient ist.

 

Wobei Schlupf (Verhältnis von Fahrgeschwindigkeit zu Schaufel-Umlaufgeschwindigkeit) nicht Wirkungsgrad (Verhältnis der Leistung zur Überwindung des Fahrwiderstandes zur Maschinenleistung) bedeuten muß.