Gebetsmühle; pdfauthor - Enhydralutris

2.2. UNTERSUCHUNGEN AN DYNAMOS 27
Als Waage wird eine elektronische Diätwaage (Tefal) mit einer Auflösung von 1 g benutzt. An mehreren
Stützpunkten zwischen 50 und 2100 g weist sie zu einer Laborwaage Satorius „Universal“ eine
Abweichung von unter 0,5 % auf. In neueren Versuchen wird eine Präzisions-Federwaage (Pesola
Medio, Genauigkeit 0,3 %, Meßbereich 600 g) verwendet. Zur Kalibrierung der Waagen s. S. 465.
Bei niedrigen, fahrradtypischen Drehzahlen ist es schwierig, Meßwerte aufzunehmen. Die Polfühligkeit
bei getriebelosen Nabendynamos bzw. Ungleichmäßigkeit des Drehmoments durch die Lagerung
beim G-S 2000 regt den Waagentisch und den, zur Verstimmung 16 daraufgelegten, Stahlklotz zu
starken Eigenschwingungen an, so daß keine genauen Meßwerte mehr ablesbar sind. Hier sind dann
auch die Meßergebnisse mit großer Vorsicht zu betrachten. Eine Fehlerbetrachtung wird hier nicht
durchgeführt! Nach den ersten Auswertungen scheinen hier die ohne Zusatzträgheit (vgl. Seite 27)
ermittelten Wirkungsgrade geringer auszufallen als die von Schmidt gemessenen. Die mit Zusatzträgheit
ermittelten Wirkungsgrade hingegen stimmen gut mit den den Schmidt überein.
Soweit nicht anders geschrieben, wird ein Laufradumfang von U = 2,155 m (Durchmesser 686 mm)
zugrundegelegt. Schmidt verwendet in der Regel einen Durchmesser von 700 mm bei der Berechnung.
Diese 2 % Drehzahlunterschied sind gegenüber anderen Fehlerquellen in der Regel vernachlässigbar.
2.2.1.1 Zusatzmasse
Zur Verstimmung des Systems wird in neueren Versuche eine träge Zusatzmasse (Jz) auf der Dynamoachse
verwendet. Die Zusatzmasse besteht aus einem ms=70 g schweren und ls =620 mm Alu-L
20x10x1,5 mm, welches im Abstand von 300 mm von der Mitte mit zwei kompakten Gewichten von
m1=790 g bzw m2=796 g (zzgl. m B=5 g Befestigungsschraube) und im Abstand von l d =181 mm eine
m d =10 g schwere Druckschraube für die Waage versehen ist. Das Massenträgheitsmoment berechnet
sich dann als
Jz = (m1 + mB)l2 1 +
2
(m2 + mB)l2 2 +
2
mdl2 d
= 0,795 · 0,32
+
2
0,801 · 0,32
+
2
0,01 · 0,1812
2
2 + msl2 s
12
+ 0,07 · 0,622
12
= 0,884 kgm 2
(2.27)
Mit diesem zusätzlichen Trägheitsmoment stellen sich am 28”-SON allerdings bei Drehzahlen von
250, 315 und 1250 min −1 starke Eigenschwingungen ein, so daß dort keine Meßwerte genommen
werden können.
Die Massen sind so montiert, daß sich der Stab um die Drehachse praktisch im Gleichgewicht befindet.
Die rechnerische Vorlast auf der Waage beträgt 0,05 g und kann damit vernachlässigt werden.
16 Verstimmung des schwingungsfähigen Systemes.