Original von MrDeath
so wirklich günstig wird das aber auch nich, wenn man die walze nich grad selber herstellen kann

Original von Kreivarna (MMO)
hatte mir sowas auch schon überlegt, allerdings hätte ich das mechanisch gebaut.

vom motor ne bremsscheibe antreiben lassen, dann den bremssattel auf ner stange befestigt die an einem ende drehbar gelagert ist und am anderen eine waage.

dann den motor auf vollgas drehen lassen und mit der bremse immer weiter runterbremsen, somit hätte man alle drehzahlen auf vollast und kann aus dem gewicht das an der waage anliegt die leistung bei der jeweiligen drehzahl errechnen

Original von Tobi
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Eine Rolle zu beschleunigen und die Leistung über das Massenträgheitsmoment zu berechnen ist meiner Meinung nach auf jeden Fall der Beste Weg..
So irgendwie hats der JoeHännes auch vor ... das dann halt in Verbindung mit GSF Dyno ... seine Rolle wiegt wohl 300kg :D
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Mit dem Elektromotor..kein Plan.. hab ich auch nich so die Ahnung von . stell ich mir aber schwierig vor wegen verschiedener Spannungs-Drehzahl-Leistung-Kennlinien.. die Spannungsausgabe der Dinger verhält sich ja nicht so linear wie 'n Stück Metall was man beschleunigt.
Joa, zudem braucht man ja eine Last damit die Rolle auch abgebremst wird... und dann mal viel Spass sagen wir jetzt einfach mal 10kW an elektrischer Energie abzuführen :D
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Original von Schumey
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Eine Rolle zu beschleunigen und die Leistung über das Massenträgheitsmoment zu berechnen ist meiner Meinung nach auf jeden Fall der Beste Weg..
So irgendwie hats der JoeHännes auch vor ... das dann halt in Verbindung mit GSF Dyno ... seine Rolle wiegt wohl 300kg :D
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Hier einmal etwas zu einer Arbeit von mir zum Rollenprüfstand. Sie ist leider noch nicht fertig. Vorab entschuldige ich mich für Fehler, da noch nicht Korrektur gelesen habe.

2. Das Grundkonzept

Wenn man einen Rollenprüfstand betrachtet und die ganze Technik, die ihn umgibt bzw. die er beinhaltet, ist man schnell überfordert und denkt, das so etwas als normaler Mensch nicht machbar wäre. Andere, die über mehr Kenntnisse in der Physik verfügen, denken wiederum, dass eine Realisierung ein Kinderspiel wäre.
Beide Ansichten sind nicht richtig. Es ist machbar, nur sollte man die große Anzahl von Randbedingungen nicht außer Acht lassen. Für einen Physiker ist die Bestimmung der Rolleneigenschaften und deren Auswirkungen ein leichtes, für einen Informatiker ist die Programmierung nur ein geringes Problem und für den Elektrotechniker ist die Sensorik nur ein Lehrbuchfall. Doch alle drei Bereiche in einer Person abzudecken, ist alles andere als einfach, aber mit etwas Zeitaufwand, Geduld und Ausdauer kein Problem. Um Interessierten an dem Thema oder an dem Ergebnis weniger Kopfzerbrechen zu bereiten, ist diese Arbeit verfasst.

Um einen guten Einstig in das Thema zu bekommen, wird der Prüfstand kurz charakterisiert. Dabei werden drei Bereiche gegliedert, die im folgenden aufgeführt sind.


2.1. Konstruktion

Auf der gezeigten Grafik werden die Grundelemente sichtbar. Diese umfassen die Rolle, die Rampe, die Befestigungsschiene und das Chassis oder Rahmen.
Das wichtigste dieser Elemente stellt dabei der Rahmen dar. Er muss alle Kräfte sicher zusammen halten und das sind nicht wenige. Eine kleine Beispielrechnung macht allein die Gewichtsbelastung deutlich.

Fahrzeugmasse mF = 200 kg Masse Person mP = 80 kg
Rollenmasse mR = 120 kg Masse Sonstiges mS = 30 kg

(1)

Wie man sieht, wirkt allein durch die Gewichtskräfte eine enorme Belastung. Dabei hat man jedoch noch keine Betriebskräfte, wie beispielsweise die Kraft, die beim Beschleunigen des Fahrzeuges entsteht, berücksichtigt. Dazu findet sich im Punkt 7 eine Beispielkonstruktion inklusive Berechnung.
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GRUNDKONZEPT

Essentielle Bestandteile, die in der Zeichnung aus Übersichtsgründen nicht aufgeführt worden sind, werden in der folgenden Liste mit einer kleinen Funktionsbeschreibung gezeigt und erläutert.

Teil Montageort Funktionsbeschreibung
Halteschellen Chassis und Befestigungsschiene Zur Befestigung von Spanngurte, die das Fahrzeug sicher auf dem Prüfstand halten und vor Umfallen schützen
Chassisfüße zwischen Chassis und Boden Dienen der Befestigung des Prüfstandes und Schwingungsdämpfung
Rollenlagerung zwischen Chassis und Rolle Lagert die Rolle sicher im Chassis; es sollte auf eine hohe Qualität der Wälzlager geachtet werden
Schrauben Verbindungen Stellen Verbindungen her. Sie sollten großzügig dimensiert werden.
evtl. Bremse zwischen Chassis und Rolle Bringt die Rolle bei einem Notaus schnell zum Stillstand
Kühlgebläse in der vorderen Partie des Chassis' Schützt den Motor vor Überhitzung
Absauganlage in den Räumlichkeiten Saugt Auspuffgase ab
rutschsichere Auflage auf dem Chassis Verhinderung von Verletzungen

Man könnte die Liste natürlich noch erweitern, aber sie soll ja nur die wirklich wichtigen Dinge aufzeigen.

2.2. Sensorik


Wie kommt nun das Signal auf die Rolle? Dies kann man durch verschiedene Systeme erreichen. Zum einen über optische Sensoren, beispielsweise durch eine kleine Lichtschranke erreicht werden. Andererseits kann man auch Hall-Sensoren, die bei einem hinreichend starken Magnetfeld ihren Widerstand ändern und somit einen Strom zum Fließen bringen, benutzen.
Beide Sensoren haben eines gemein. Sie arbeiten nicht analog, sondern digital. Das bedeutet, am Ausgang der Bauelemente liegt entweder ein Spannung des Wertes U=xV oder U=0V. Dabei gibt es keine Zwischenzustände. Der gebräuchlichste Pegel ist der TTL-Pegel, der entweder 0 oder 5V führt. Ein analoges Signal ist beispielsweise eine Sinusfunktion, wie sie unter anderem in unserem Stromnetz vor kommt.
Von der Benutzung von Reed-Kontakten oder Tastern rate ich ab, da diese "prellen" können. Das bedeutet, der Kontakt in dem eigentlichen Schalter nachwippt und den Stromkreis noch einmal kurzzeitig schließen kann.
Eine andere Art von Sensoren sind die induktiven Sensoren. Diese Arbeiten sehr genau, sind unempfindlich gegen Wasser und Schmutz, haben jedoch den großen Nachteil sehr teuer zu sein.
Hier ein kleiner Vergleich zwischen den Eigenschaften der einzelnen Bauelementen.

Empfindlichkeit
a) Schmutz
b) Wasser Genauigkeit Installation Preis
Hall-Schalter gut gut mäßig einfach niedrig (ab 2,02€)
Lichtschranke schlecht mäßig gut mäßig niedrig (ab 1,51€)
Induktionssensor gut gut gut schwer hoch (ab 23,41€)

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GRUNDKONZEPT

Doch wieso sich bei solch einem Projekt über 21,00 € Gedanken machen? Weil man nicht nur einen Sensor braucht, sondern 30. Dies relativiert die Preislage. Auf einmal sind es nicht mehr 21 € sondern 630 € Differenz zu der nächst günstigeren Variante.

In Abbildung 2 ist das Grundprinzip der Sensorik dar gestellt. Dabei ist starr an der Rolle eine Scheibe mit Einkerbungen angebracht, die den Lichtstrahl der Lichtschranke unterbricht. Sobald dies passiert, ändert sich der Wert von 5V auf 0V (oder auch von true auf false). Durch eine besondere Anordnung der Sensoren im Bezug auf die Einkerbungen, ist es so möglich mit nur 30 Sensoren auf 1° genau zu messen. Wie dies von sich geht, wird im Kapitel 5 näher erläutert.


2.3. Datenverarbeitung


Nachdem nun das Signal aufgenommen ist, wird es in den PC eingespeist. Dies funktioniert jedoch nicht unmittelbar, sondern nur in Verbindung mit einer Messkarte. Adaptiv könnte man auch andere Ports des PC nutzen, um das Signal verarbeiten zu können. Dies kann beispielsweise über den parallelen Port (LPT) oder den seriellen Port (COM) sein. Jedoch haben beide die großen Nachteile, weniger Ports zu besitzen, die nicht immer zwischen Ein- und Ausgang umschaltbar sind und relativ träge zu sein. Wer Messungen über diese Ports macht, der sollte die Frequenz unter Windows 9x und ME bei maximal 1000 Hz und unter Windows NT,2000,XP,Vista bei maximal 200 Hz belassen. Grund für die große Abweichung ist, dass seit der NT-Generation keine Direktzugriffe, sondern nur noch Treiberzugriffe möglich geworden sind. Dies bremst das System ungemein aus.
Hingegen Tests mit der Messkarte waren unter Windows XP ohne Probleme bis über 3000 Hz möglich. Laut Hersteller sei sogar eine Abtastfrequenz bis knapp 1 MHz möglich! Diese Geschwindigkeit ist jedoch nur mit PCI-Karten zu erreichen, da nur diese einen Datendurchsatz von bis zu 28MBit/s bei 33 MHz Taktung zulassen.
Über ein Programm, welches in festgelegten Abständen die Eingänge liest bzw. Ausgänge schreibt, kann nun mit den Werten der Sensorik gearbeitet werden. Bei dem Lesevorgang werden die Werte in eine Datei geschrieben und nach der Messung umgewandelt und ausgewertet.

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GRUNDKONZEPT

2.4. Messung


Die eigentliche Messung besitzt folgenden Ablauf.
1. Das Fahrzeug wird auf den Prüfstand gebracht und befestigt. Anschließend wird der Motor warm gelaufen lassen.
2. In dem Programm werden verschiedene Parameter eingegeben. Diese sind u.a. Art des Getriebes, Art der Messung und auch die Fahrzeugparameter.
3. Im nächsten Schritt wird die Übersetzung kalibriert. Das Motorrad wird in dem später zu messenden Gang gekuppelt und in einem definierten Drehzahlbereich gehalten. Nun zählt das Programm eine bestimmte Anzahl von Zündfunken und die Werte der Sensorik der Rolle. Die Messung des Zündfunken wird aus Genauigkeitsgründen nur in dieser Phase benutzt.
4. Die Drehzahl des Fahrzeuges wird nun auf Standgas reduziert. Nachdem die Messung gestartet wurde, schreibt das Programm die Zustände der Rolle über die Zeit in eine Datei. Hier ein kurzes Beispiel:

00000000 00010000 00000000 000000
00000000 00001000 00000000 000000
00000000 00000010 00000000 000000

5. Sobald die Winkelbeschleunigung=0 , dass heißt, wenn die höchste Drehzahl erreicht ist oder sogar wieder absinkt, stoppt das Programm die Messung.
6. Nun wird die Datei umgewandelt und ausgewertet.

Eingelesene Werte Winkel Moment
00000000 00010000 00000000 000000 144°
00000000 00001000 00000000 000000  156°  M(n)
00000000 00000010 00000000 000000 180°

7. Aus diesen Werten wird schließlich das Moment M(n) berechnet und in Form einer Kurve dargestellt.

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Original von DJBassröhre {MMO}
Hallo,
über google hab ich folgende aber nicht vollendete konzeptidee gefunden...
bin auch ziemlich interessiert an sowas, doch leider bin ich nicht unbedingt der programmierer bzw. elektriker.. wäre ja cool wenn manche von euch in dem bereich nochwas beifügen könnten..

[...]

Original von F41TH
Für die Absolute Leistung evtl nicht wirklich zu gebrauchen aber für vorher/Nacher messungen sollte das doch passen