Was mache ich hier bei dieser Website falsch oder ist da ein Fehler im System?

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2 Antworten

Es gibt bei der Berechnung 23 Felder mit Inhalt - hast Du die alle unverändert belassen, bis auf Masse der Lok und Leistung? Insbesondere die Haftreibungszahl bei 0,2 und die Querschnittsfläche bei 0,6 m^2?

Da ist die Antwort einfach - Du bringst die 200 W nicht auf die Schiene. Oder nur als Reibungswärme, nicht als Vortrieb.

Die Räder drehen durch, bevor Du die "eigentlich" zu den 200 W passende Endgeschwindigkeit erreichst. Du kannst also gleich einen kleineren Motor nehmen. Oder die Lok schwerer machen.

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Kommentar von Fugia
24.12.2015, 17:59

Danke dies war sehr hilfreich erstens die Haftreibung zum Gewicht ist zu gering und für den Luftwiderstand habe ich jetzt auch die richtigen Maße eingetragen dies hier ist eine sehr Sinnvolle und Nützliche Antwort

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Ich gehe mal von der Gleichung mit der Zugkraft aus:

F(z) = (m(Lok) + m(Wagen)) * g * ( w(R) + w(L) + w(S) + w(K) + w(B) )

mLok: Masse der Lok [kg] = 2 kg
mWagen: Gesamtmasse aller angehängten Wagen [kg] = 2 kg
g:            Erdbeschleunigung [m/s²] = 9,81 m/s^2
wR: Rollwiderstand = 0,003 für eine Gartenbahn

wL: Luftwiderstand:
w(L) = c(W) * A * rho * v^2 / (2 * (m(Lok) + m(Wagen)) *g
c(W) eines kurzen IC : 1,53
A = geschätzt 20 cm^2 = 0,002 m^2
rho = 1,2 kg/m^3

dann folgt:
w(L) = 1,53 * 0,002 m^2 * 1,2 kg/m^3 * v^2 / (4 kg * 9,81 m/s^2)
= 1,53 * 0,002 *1,2 / 39,24   m^2 * kg * s^2 /m^3 * m * kg  * v^2
= 9,36  s^2/m^2 * v^2

wS: Steigungswiderstand = 0 (es wird eine Ebene vorausgesetzt)
wK: Krümmungswiderstand = 0 (es wird eine Gerade vorausgesetzt)
wB: Beschleunigungswiderstand = 0 (bei Höchstgeschwindigkeit wird nicht mehr beschleunigt)

Aus der Formel F(z) = (m(Lok) + m(Wagen)) * g * ( w(R) + w(L) + w(S) + w(K) + w(B) ) ergibt sich damit:
F(Z) = 39,24 kg * m /s^2 * (0,003 + 9,36 * v^2) = 39,24 N * (0,003 + 9,36 * v^2)

Da mir die Berechnung auf der zuerst genannten Seite zu kompliziert ist (Faulheit ist bei technischen Berechnungen eine Tugend) betrachte ich obige Formel noch einmal. Da geht der Term für den Rollwiderstand mit 0,003 ein und der Term für den Luftwiderstand geht mit 9,36* v^3 ein. Spätestens ab 1 m/s kann der Term für den Rollwiderstand vernachlässigt werden. Das entspricht auch der Erfahrung, dass die Höchstgeschwindigkeit praktisch nur vom Luftwiderstand abhängt.

Daraus ergibt sich dann: F(Z) = 39,24 N * 9,36 * v^3 (v in m/s)
und P = F(Z) * v = 367 * v^4 = 200 W
v^4 = 367/200 = 1,84
v = 1,17 m/s

nach dieser Berechnung käme ein Zug mit 4 kg und 200 Watt auf 1, 17 m/s = 6,7 km/h

Das klingt durchaus plausibel, denn Märklinloks haben etwa 15 - 20 W und 300 g Gewicht und bewegen sich in einem ähnlichen Geschwindigkeitsbereich.  Der ICE von Märklin erreicht etwa 0,8 m/s, was maßstabsgerecht hochgerechnet 250 km/h entspricht. Märklin passt nämlich die Geschwindigkeiten der Loks maßstabsgerecht (1:87) an das Original an.

 

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Kommentar von Fugia
25.12.2015, 17:33

Ich bekam bei 7KG und 250w 48kmh raus

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Kommentar von Fugia
25.12.2015, 19:52

Egal die Webseite funktioniert ich habe die haftkraft und dem Luftwiderstand nicht geändert nach der Modifikation ging es perfekt zum Tipp eine Märklin Bahn hat 0,5-2,5W Leistung

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