Mal andersrum: Vorbild wie Modelle

Hallo zusammen,


wären jetzt die Bagger- und Kipperfahrer nicht: die ganze Szenerie könnte auf einem Parcour gedreht sein.

http://www.youtube.com/watch?v=BoLls8MYCjM&feature=related

ja, Wolfgang,
wenn man den Film als Standbild betrachtet hast du absolut recht.
Und wenn du ein Modellvideo mit halber Geschwindigkeit laufen lässt, dann auch. Fast alle Modelle bewegen sich viel zu hektisch und eckig, es gibt kaum einen Fahrzeug, das massstäblich langsam (unter Last) fahren und /oder lenken kann. Es gäbe da jede Menge Entwicklungspotential, aber der Wille fehlt, leider.

Gruss
Werner

> Es gäbe da jede Menge Entwicklungspotential, aber der Wille fehlt, leider.

Nicht ganz. Ich plane für meine selbstgebaute Funke ne Geschwindigkeitsbegrenzung und ich kenne einige Modell-Trucker, die mit vorbildlicher Geschwindigkeit fahren (durch richtige Getriebeauslegung) und lenken (durch Servogeschwindigkeitsbegrenzung).

Durch die Maßstabsgesetze wird man aber vermutlich leider nie erreichen, dass alles passt, die Eigenfrequenzen der Modelle sind einfach zu hoch.

http://mechanik.tu-berlin.de/popov/mecha...lesung%2021.pdf

Die Steifigkeit einer (Blatt-)feder ist k=3EI/l^3

l^3 und I hat die Dimension l^4 - Für unsere Maßstabsrechnung bedeutet dass, dass die Steifigkeit mit dem Faktor M (Maßstab) geht, wenn wir
vorbildähnliche Abmessungen und Material benutzen.
(Das gilt auch für Schraubenfedern.)

Die Masse (m) geht aber mit M^3.

Die Eigenfrequenz ist omega=sqrt(k/m)

Setzen wir M=1/10, ergibt sich somit
omega_Modell=sqrt(0.1/0.1^3)
omega_Vorbild=sqrt(1/1)
oder einfach
omega_Modell/omega_Vorbild=(1/M^2)=100

Also hat unser Modell eine 100mal höhere Eigenfrequenz.

Selbst wenn die Masse höher ist als maßstäblich, da kommen wir nicht hin. Man kann Kunststofffedern verwenden, aber das ist natürlich auch problematisch:

Spannung in der Feder ist: sigma=F * l / (b*h^2)
F geht mit M^3, l/(b * h^2) geht mit M^-2
Also geht sigma mit M.
Das bedeutet, dass unsere Modellfeder aus Material sein kann (sein muss), dass nur M-mal soviel aushält wie das des Vorbilds.
Aber so ein Material gibt es nicht: M^2-mal so steif wie Federstahl (für die Eigenfrequenz), hält aber Spannungen aus, die M-mal der von Stahl sind (für die Zuladung).

Und über die Modellreifen aus Massivgummi brauchen wir gar nicht zu reden, die sind viel zu steif auf's Vorbild bezogen.

Möglichkeiten des Modellbauers:
Hohlreifen wählen
Modelle schwer machen
schwächere Federn nehmen und auf Zuladung verzichten
alles in Zeitlupe anschauen
oder ne Kombination der Maßnahmen.

So, jetzt hoffe ich, dass ich mich nicht verrechnet habe!

Jens du bist wahrscheinlich der Erste der sich da drüber Gedanken macht .

Bestimmt nicht!

In der Strömungsmechanik gibt es ein eigenes Unterthema "Maßstabsgesetze" oder meistens "Modellgesetze" oder auch allgemeiner "Dimensionsanalyse".
Nicht direkt dasselbe wie "mechanische Mechanik", aber sehr wichtig z.B. für Windtunnel-Messungen und generell die Übertragbarkeit von Messungen an Modellen auf die Originale.

Wie verhält sich dann das mit der Hydraulik speziell Durchflussmengen und Querschnitte ???

Hallo Modellbauer,
ich bin neu im Forum, aber das macht ja nichts.
zur Hydraulik vermute ich das da ähnliche zusammenhänge wie bei den Federn besteht.
Da ich vor ungefähr 13h meine Hydromechanik I Prüfung abgegeben habe, vermute ich das die Modellhydraulik auch bestimmte Gesetzmäßigkeiten haben müsste. Ich denke da konkret an die kinematische Viskosität und Kompressibilität die wahrscheinlich auch maßstäblich runtergerechnet werden müsste. Vielleicht beschäftige ich mich noch genauer damit, evtl. im Zusammenhang mit meinem ersten Projekt.
Gruß Patrick

Also, im Detail müsste ich mich da erstmal einarbeiten, aber:

Maßgeblich für die Strömung ist die Reynoldszahl, in der über die charakteristische Abmessung direkt unser Maßstab drin steckt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Reynolds-Zahl
Bei der Hydraulik haben wir aber den Vorteil, dass wir die zweite Größe, nämlich die Zähigkeit, besser einstellen können als bei unserer Feder.

Deswegen denke ich, dass wir mit unserem dünnerem Öl durchaus in ähnlichen Regionen arbeiten wie die Originale; hier müsste man aber effektive Querschnitte und so kennen - das tue ich aber leider nicht.

Zum Thema Kompressibilität, das Patrick anspricht, gilt im Prinzip das für die mechanischen Federn Gesagte. Allerdings ist sowohl beim Modell als auch beim Original _normalerweise_ die Eigenfrequenz der Zylinder (Nachgiebigkeit Öl + Wand sowie Masse Kolben + Last) nicht entscheidend für die Erscheinung der Arbeitsabläufe.
Das Problem kann zum Beispiel auftreten, wenn man mit einem Bagger eine Last versucht zu heben und dann abrutscht oder das Seil reißt, dann kann es zu hydraulisch-mechanischen Schwingungen kommen. Allerdings wird in diesem Fall der gesamte Bagger-Ausleger und evtl. die ganze Maschine schwanken, so das die hydraulisch-mechanischen Schwingungen vermutlich nicht weiter ins Gewicht fallen.

Zitat:

Original von Sandokahn Jens du bist wahrscheinlich der Erste der sich da drüber Gedanken macht .

Auch wir Biologen machen uns Gedanken darüber. Tiere und Pflanzen kann man auch nicht massstäblich verkleinern. In oberflächlichen Berichten hört man oft so Sprüche wie z.B. "Eine Ameise ist im Verhältnis viel kräftiger als ein Mensch, sie kann ein Mehrfaches ihres Körpergewichtes tragen." Quatsch. Wie richtig erwähnt nehmen Flächen quadratisch und Volumina kubisch ab. Das schafft ganz andere Verhältnisse.

Das Verhältnis Oberfläche zu Volumen nimmt mit abnehmender Grösse zu.
(Ausserdem sind Diffusionsstrecken kürzer und Viskosität und Oberflächenspannung machen sich stärker bemerkbar.)


Das sind de Gründe warum z.B.
- Ameisen ein Mehrfaches ihres Eigengewichts schleppen können,
- warum Schwäne eine längere Startstrecke haben als Sperlinge und noch schwerere Vögel nicht mehr bodenstartfähig sein können (Flügelfläche zu Gewicht),
- Warum es keine "Rieseninsekten" gibt und auch nie gab (zu grosse Diffusionsstrecke für Atemgase),
- Warum Eisbären grösser sind als Braunbären (sie kühlen weniger aus, weil sie im Verhältnis zur Oberfläche mehr Volumen haben), das gleiche gilt z.B. auch für Kaiser- und Galapagospinguine,
- Warum Mäuse im Verhältnis zu Körpergrösse höher hüpfen als Elefanten (und Flöhe noch viel höher),
- usw. usw.

Hallo Leute,

jetzt ging es vom vergleich Original/Modell über Bewegungsabläufe der Modelle bis zu Maus, Elefant und Floh ! Aber die ganze Sache ist sehr Interessant sich mal darüber Gedanken zu machen. Auf alle Fälle ist es so, je größer das Modell desto näher kommt der Bewegungsablauf / Geschwindigkeit an das Original heran. Deshalb bin ich eher ein Freund großer Modelle.

Gruß, Uwe

Ich habe bei meinem 1:8 MB 3535 8x4 mit SK-Haus bei drei Dingen auf gutes Handling geachtet. Zum Ersten ist das Leergewicht der Zugmaschine mit ca. 35 kg schonmal so, daß die Federung (Blattfeder mit Pendelachsen hinten) gut auf fast allen Untergründen funktioniert. Als zweites hatte ich beim Bau Anfang der 90er Jahre das Glück, daß die Fa. Bosch noch 3-Gang Akkuschrauber im Programm hatte. Eins davon (" weitere gingen an Modellbaukollegen) werkelt seitdem ohne Probleme in meinem LKW. Höchstgeschwindigkeit ist annähernd dem Original. Und zu guterletzt hat mir mein Modellbaukollege Fred Emmerich aus Dortmund in meiner Futaba F-14 den rechten Steuerknüppel rausgeschmissen und durch einen Stapelpoti ersetzt. Von ganz links bis Anschlag rechts sind das fast 3 Umdrehungen. D.h. wenn ich fahre muß ich wie im Original vor der Kurve mit der Geschwindigkeit runter sonst ist der Randstreifen meiner. Hat aber auch den Vorteil, daß wenn ich wieder aus der Kurve rausfahre ich nicht das übliche Zickzack habe bis die Fahrtrichtung paßt. Foto der Funke sollte unten zu sehen sein!

Aber ich nehme an, Du musst die Lenkung wieder manuell zurückdrehen, wobei ja beim fahrenden Vorbild die Vorspur das Lenkrad gerade zieht, abhängig von der Geschwindigkeit.

So, oder so, der Bediener muss seinen Beitrag zur Vorbildtreue leisten.

Schicker SK

Stimmt, das mit der Vorspur habe ich mir nicht eingebaut, aber nach 3 Kurven hatte bis jetzt jeder der den LKW gelenkt hat den Bogen raus. Ich hoffe nächstes Jahr wieder in Dortmund mitfahren zu können. Die letzten 10 Jahre fiel ja leider aus!