Hallo !

Ich hoffe, mir kann einer von euch etwas weiter helfen bei meinem Problem.

Zur Messung von Schüben gibt es ja, wie ihr alle wißt, verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. Kraftmessdosen, Schubmesswaagen (und wahrscheinlich noch 100 weitere, die ich nicht kenne) usw.....

Ich würde jedoch gerne mehr über die Messung von kleinen Schubskräften mit Hilfe eines Prallplatten-Messstands erfahren. Fragt bitte nicht, wie dieser genau aussehen soll. Das würde ich nämlich auch gerne wissen.

Die Infos, die ihr mir zukommen lasst, dürfen auch gerne ausführlich sein. Benötige dies nämlich fürs Studium. Also Fachleute voran !!!!

Vielen Dank schonmal !

Moin,
also ich glaube eine Prallplatte dürfte recht ungeeignet sein.
Wo wendet man denn sowas an?

Du willst damit ja scheinbar den Abgasstrahl messen.
Ob man da, bei verschiedenen Motoren (andere Düsengeometrie), jeweils reproduzierbare Ergebnisse erhält, wage ich zu bezweifeln.
Man müsste warscheinlich bei jedem Motor den Abstand von Prallplatte und Motor angleichen.

Warum soll es eine Prallplatte sein?

Gruss M.

Hallo M.

Danke erst einmal für deine Antwort. Ein interessanter Einwand, der mit der Düsengeometrie. Leider kann ich den jetzt nicht so recht nachvollziehen. Wenn ich die Kraft auf eine im Abgasstrahl befindliche Platte messe, die immer gleich weit von der Düsenaustrittsebene entfernt ist, kann ich doch meiner Meinung nach vergleichende Aussagen zu verschiedenen Triebwerken machen, oder ?! Zumindest,wenn es sich um einen angemessenen Abstand handelt, denn der Schub ist doch nicht an verschiedenen Stellen des Abgasstrahl unterschiedlich.
Vielleicht könnnen wir ja auch zur Vereinfachung von angepassten Düsen sprechen, die also in der Düsenaustrittsebene auf Umgebungsdruck entspannen. Könnte mir evtl. vorstellen, dass es hier sonst zu Messungenauigkeiten kommen könnte.

Ganz im Allgemeinen: warum hier eine Prallplatte weiß ich auch nicht wirklich. Es ist eben eine Studienarbeit, einen solchen Messstand auszulegen. Bisher ging ich davon aus, dass durch eine solche Annordnung eine höhere Messgenauigkeit erzielt werden kann. Daher auch der Zusatz: Messung kleiner Schübe. Das habe ich jedoch nur aus der Aufgabenstellung interpretiert, da ich ja leider immer noch nicht weiß, wie so etwas aussehen muss.

Freue mich weiterhin über Anregungen, Informationen und Diskussionen

Gruß
Christian

Also hier jetzt mal ein GANZ trivial (sprachlich!) gemaltes Bild:


Du hast eine Vorrichtung in die der Motor waagerecht eingehangen und verankert wird. Nun hast du.... Ach vergessen wir es ich versuche es ma mit Paintbrush.



Also hier siehst du das der Motor mit seinem Abgasstrahl gegen eine Platte drückt, diese Platte bringt jetzt durch den Druck der Motorabgase Kraft auf, um die Feder zu dehnen. Deswegen hängen hier größe der Feder UND Skala sowie Messbereich DIREKT zusammen, und man kann durch Tausch der Feder den ganzen Messstand Kalibrieren.

Folgende Datei wurde angehängt:

Eines vorweg: So ganz genau kann ich mir die "Prallplatte" nicht vorstellen und gehe mal davon aus, daß es eine Platte ist, auf die Du den Abgasstrahl auftreffen läßt., um die dabei ausgeübte Kraft zu messen. Ist das so?

Ich würde zwar zur exakten Kraftmessung keine solche Prallplatte einsetzen, aber als Forschungsansatz finde ich das interessant. Am aussagefähigsten wären die Ergebnisse, wenn der Motor stirnseitig auf einem konventionellen Prüfstand sitzen würde (und so eine verläßliche Schubkurve als Referenz produziert), und düsenseitig halt auf eine Prallplatte zielt.

Das Ergebnis der Prallplatte ist m.E. hochgradig vom Abstand der Düse zur Platte abhängig. Denn die höchste Energieentfaltung mit maximaler Ausströmgeschwindigkeit und max. Schub sollte eigentlich genau am Ende der Düse stattfinden. Bei schlecht geformten Düsen auch meinetwegen im Düsenhals.

Das bedeutet aber: um die volle Kraft über den Strahl direkt messen zu können, sollte die Düse genau auf der Platte aufsitzen. Da aber reagiert die Verbrennung mit hoher Wahrscheinlichkeit stocksauer, wenn ihre Gase nicht mehr ungehindert abströmen dürfen und zerlegt Dir umgehend den Motor.

Also kannst Du nur in einem "Sicherheitsabstand" messen, wie groß der auch immer sein mag. Der Forschungsaspekt wäre also z.B. einen Zusammenhang zwischen dem Plattenabstand und der Schubkraft experimentell zu messen und ggfs formelmäßig herzuleiten.

Apropos Sicherheitsabstand: Ein ordentlicher Compositmotor wird Deine Prallplatte auch thermisch hart rannehmen. Solche Treibstoffe lassen selbst Stahldüsen schmelzen..

Und da du sagst es geht um eine Studienarbeit, habt ihr bestimmt diese tollen Newton Lehren (Ich hoffe wenn du das Bild siehst siehst du was ich meine). Der unten abgebildete Prüfstand kann so oder vom Prinzip her ähnlich, leicht mit Sachen in der Uni aufgebaut werden.


Aber die Genauigkeit sollcher Prüfstände sollte gering sein, denn Reibung in der ganzen Konstruktion sowie je nach aufbau (Waagerecht/Senkrecht) auch noch Schwerkraft etc. verfälschen doch zusehenst das Ergebnis. Aber als "Amateur" Prüfstand für Sekundenaufnahmen sicher nicht schlecht.....

Übrigens wenn du den ganzen Abbrandversuch aufzeichnen willst, lohnt sich OBEN gezeigter Prüfstand, weil du dort an die Pfeilspitze in der Skala ein Schreibgerät montieren kannst, und jetzt nur noch wie bei nem Erdbebenmessgerät das Papier konstant da durchlaufen lassen musst, hoffe du verstehst meine Wirren Gedanken.

Folgende Datei wurde angehängt:

Hallo

scheint mir eine komische Art der Schubmessung zu sein, obwohl (oder gerade deswegen )ich mich damit nicht sonderlich auskenne.

Aber wenn du den richtigen Abstand der Platte zur Düse findest, wird's dir die Platte sogar zum Motor hin ziehen, anstatt wegzuprallen. Wenn's Dir nicht gleich ein Loch durch die Platte brennt


Gruss Andy

Sehr interessante Antworten und Anregungen. So oder so ähnlich, wie ihr es hier schildert, hatte ich mir einen derartigen Messstand auch vorgestellt. Die damit verbundenen Temperaturprobleme müsste man da allerdings tatsächlich noch irgendwie in den Griff bekommen.
Eine wirkliche Erkenntnis, die ich aus der bisherigen Diskussion ziehe, ist, dass es einen solchen Messstand bisher noch nicht zu geben scheint. Ich schließe das daraus, dass ihr als versierte Hobby Raketenbauer sowas nicht kennt und dass meine Internet- und Literaturrecherche nichts ergibt.
Vielleicht soll es tatsächlich darum gehen, die hier teilweise schon zur Sprache gekommenen Probleme und Vorschläge darzustellen.

Freut mich jedenfalls, dass ihr euch mit fremden Problemen so aufwendig auseinander setzt.

Gruß
Christian

Hi Christian,

nochmal zur Düsengeometrie:

Ich meinte damit nicht wirklich die Geometrie

Nehmen wir an wir haben 2 Motore, einen kleinen mit 5mm und einen grossen mit 30mm Durchmesser am Düsenende. Beide Düsen haben einen Öffnungswinkel von 24 Grad.
Wenn wir jetzt einfach mal annehmen das sich der Abgasstrahl weiter an die 24 Grad halten würde, hast du beim selben Abstand zur Düse beim kleinen Motor eine kleine Fläche und beim grossen Motor eine grosse Fläche auf die der Abgasstrahl auftrifft.Das müsste man dann wieder alles rausrechnen (Frag mich nicht wie )

Abhilfe wäre vielleicht den Abstand nicht zum Düsenende festzulegen, sondern zum gedachten Schnittpunkt des Winkels (Also irgendwo im Düsenhals oder davor)

Aber das funktioniert halt nur so lange wie sich der Abgasstrahl an die 24 Grad hält, was er aber schon rein visuell nicht tut

Gruss M.

Vielleicht ist dieser Effekt ja egal? Denn wenn die gesamte Platte mit einem Kraftaufnehmer gekoppelt ist, dann wäre es gleich ob sich die auftreffende Kraft an einem Punkt konzentriert oder über eine gewisse Fläche verteilt ist. Die Kräfte müßten nur zentrisch angreifen, also die Düse muß lotrecht auf den Mittelpunkt der Platte zielen.

Wie auch immer, die wirksame Kraft wird m.E. mit zunehmendem Abstand zwischen Platte und Düse sehr rasch kleiner. Bei Strahlung gilt: "..nimmt proportional zum Quadrat der Entfernung ab". Sowas ähnliches wirds auch hier sein.