Hallo allerseits,
ich hab vor vorraussichtlich bis Mitte des Monats einen Teststand zu bauen, mit dem die Geschwindigkeit des ausströmenden Wassers verschiedener Raketen gemessen werden soll. Das Messverfahren welches ich momentan favorisiere ist so eine Art Chopper-Anordnung. Dabei dreht sich eine 10 cm lange Achse mit 2 Scheiben mit je 5 cm Radius an beiden Enden mit ca. 10 Umdrehungen pro Sekunde. Die Scheiben haben Löcher (2 cm Durchmesser) nahe ihres Randes. Da die Löcher der beiden Scheiben nicht genau gegenüber liegen sondern etwa 2 cm versetzt, kann der Wasserstrahl nur durch beide Löcher durch, wenn er genauso viel Zeit braucht um die 10 cm zurückzulegen wie nötig ist, bis infolge der Drehung das zweite Loch genau in Position ist. Es sollen damit Ausströmgeschwindigkeiten bis zu 20 m/s mit einer Genauigkeit von besser als 10% gemessen werden. Da bei jedem Testlauf nur eine bestimmte Geschwindigkeit gemessen werden kann, soll insbesondere die Zeit bestimmt werden, nach der die Auströmgeschwindigkeit auf einen bestimmten Wert abgesunken ist. Als Testtriebwerk soll in erster Linie eine alte 10 Liter Rakete mit 20 mm Düse herhalten, die ca. 2 Sekunden lang laufen soll. Laut Simulator sinkt bei einem Startdruck von 5 bar und 7 Liter Wasser die Ausströmgeschwindigkeit nach 2 Sekunden auf 3,8 m/s ab. Durch Untersuchung dieses Abfalls nach diesem Verfahren kann somit die tatsächliche Leistung der Rakete mit den errechneten Werten überprüft werden.
Bei der technischen Umsetzung muss vor allem noch das Problem der Lagerung der Welle geklärt werden, sowie der ganze kräfteführende Aufbau (auf die Scheiben trifft immerhin ein Wasserstrahl mit einer Kraft von maximal fast 300 N). Zum Antrieb soll ein Elektromotor mit einem Getriebe mit einer Untersetzung von 11:1 eingesetzt werden.
Mal schaun ob draus was wird.

Gruß
K.T.

Hi,

wie wäre es, wenn du farbige Wassertropfen seitlich in den Strahl der Rakete tropfen läst? Du kannst die Zeit zwischen den Tropfen bestimmen. Mit einer Videokamera filmst du den Strahl und kannst dann den Abstand der Tropfen sehen und messen. So hast du über die ganze Zeit die Geschwindigkeit aufgenommen.
Bei dem Chopperrad habe ich das Gefühl, das du nicht sehr viel sehen wirst, weil alles voller Wassertropfen ist.

Gruß

Neil

Hmm, da würde ich eher eine Art "Wasserrad" verwenden und dann dessen Drehzahl messen.
Schließlich sollte die Bahngeschwindigkeit an der Stelle, an der das Wasser auftrifft, sich der Ausströmgeschwindigkeit annähern ...

mfG
Markus

Naja, dabei wandelst du Energie um, was immer mit Verlusten und somit mit Messungenauigkeit zusammen hängt. Außerdem müsste man dazu das Rad schon vorher in Drehung versetzen oder es sehr leicht bauen, bei 2 sec Schubdauer macht einem sonst die Trägheit einen Strich durch die Rechnung.

Bei den einwirkenden Kräften wird mit einer fast augenblicklichen Beschleunigung zu rechnen sein ...
Du solltest bedenken, dass hier >300 Newton auf die Schaufeln wirken, ich würde mir eher sorgen um die Stabilität machen ...

mfG
Markus

Hallo,

interessante Idee mit dem Messen der Ausströmgeschwindigkeit.
Meine erste Idee wäre auch ein "Wasserrad" das angeströmt wird, nur bei unseren kurzen Zeiten wird das schwer wegen der Trägheit.
Deine Anordnung scheint auf den ersten Blick vielversprechend, aber... Da ich ja kürzlich meinen Versuch mit der Hochgeschwindigkeitskamera gemacht habe hätte ich da ein paar Anmerkungen.
Du wirst sehr schwer was sehen, da das alles sehr viel spritzt.
Filmen geht sinnvollerweise nur gut mit einer Hochgeschwindigkeitskamera (bei der Idee mit den farbigen Tropfen)
Die Kräfte sind enorm! 300N hört sich wenig an, aber deine Lochräder müssen sehr gut gelagert sein, da du ja nur eine einseitige Belastung hast, ansonsten verkantet das ganze. Und massiv sollte das auch sein
Eine Frage hätte ich, wie du das auslösen möchtest. Da ja der "Verschluss"/Schlauchanschluss an die Rakete irgendwie zwischen Düse und deinen Messrädchen muss. Und dieser Schlauchanschluss wird zu einem Geschoss kann ich dir sagen, da steckt was hinter an Energie. Dieses Teil müsste geführt werden und sicher aus der Strahl Schussbahn entfernt werden. Nur das braucht alles Platz. Somit musst du mit deinen Messrädern von der Düse weiter weg, der Strahl wird breiter, die Räder/Löcher müssen größer werden. Also wirken durch die Hebelwirkung größere Kräfte.

Aber lass dich nicht von unserem gemecker von deinem Vorhaben abbringen. Bei Fragen zu meinem Teststand meld dich.

Grüße
Scorpion_XIII

Hallo,
erstmal danke für das rege Interesse an dem Thema. Ich werd leider erst am Wochenende dazukommen mich praktisch damit zu befassen. Hab mir mittlerweile überlegt, da nix zu filmen (da würde man wirklich nicht allzu viel erkennen), sondern entwerder eine Lichtschranke einzusetzen oder den Strahl in einer Büchse direkt unter den Scheiben aufzufangen (sodass es deutlich hörbar wird, wenn der Strahl direkt durch beide Löcher durchkommt) und das Geräusch per Diktiergerät aufzunehmen. Raketentechnisch siehts so aus, dass der Tank durch ein Ventil an der Oberseite (Flaschenboden) aufgepumpt wird (wie bei mir üblich, vor allem bei Bodentests). Gestartet werden soll das Ding mit einer speziellen (noch zu entwickelnden) Variante des Cable-Tie-Launchers. Damit die Startkupplung nicht in die Messvorrichtung geschossen wird, soll sie an einer in hohem Maße unreißbaren Schnur (Nylon) befestigt sein. Vermutlich wird der Abstand von der Düse zur oberen Scheibe mindestens 10 cm betragen. Es stellt sich noch die Frage, ob eine dünne Scheibe aus Stahl die Kraft des Wasserstrahls aushält ohne sich zu sehr zu verbiegen. Gut wäre vielleicht eine gesickte Scheibe, oder eine aus einem sehr harten Material (Glas?) aber das würde die Herstellung natürlich nicht gerade vereinfachen...Die Welle soll mit mehreren Kugellagern gelagert werden, welche vorraussichtlich an eine relativ schwere Stahlkonstruktion geschweißt werden. Die Düse soll irgendwie mechanisch mit dem Messapparat verbunden werden, damit der Strahl genau in Position ist (die Rakete soll unten an der Düse hauptsächlich horizontal und nur am oberen Ende vertikal in Position gehalten werden). Die einzelnen Komponenten des Teststands sollen mit zig-Kilo schweren Gewichten sowie durch Befestigung an festen Strukturen (Geländer der außerhäuslichen Kellertreppe) gesichert werden.

Gruß
K.T.

PS: Mir fällt gerade ein dass es ein klein bisschen verrückt ist, den Strahl einer 20mm-Düse mit solch einer Vorrichtung zu vermessen, aber wenn scho denn scho...

Zitat:

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Original geschrieben von TR260


PS: Mir fällt gerade ein dass es ein klein bisschen verrückt ist, den Strahl einer 20mm-Düse mit solch einer Vorrichtung zu vermessen, aber wenn scho denn scho...

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Bringt das nicht unser Hobby mit sich? Wer einmal infiziert ist kommt nicht mehr los... Warum filmt man eine Düse wo Wasser raus kommt mit einer Kamera, die zig tausend Euro kostet?

Grüße
Scorpion_XIII

P.S. Anstatt einer Schnur für den Verschluss (reißt dann doch im unpassensten Moment) kann man das auch mit einem fest gelagertem Hebel machen, sowie Dämpfung von diesem.

Also das fertiger Chopper-Rad kommt mir vorrübergehend noch zu fragil vor, drum zeig ich hier erstmal ein Video von einem Testlauf ohne diesem. Zu sehen ist eine 10 Liter Rakete mit 20 mm Düse und 6 Liter Wasser bei 4 bar Druck. Das Wasser war nach 1,25 s draußen, was gut mit den simulierten Werten übereinstimmt. Es gab auch schon Tests mit der 4,5 mm Düse vom Korrekturtriebwerk, allerdings lief das Ding fast eine Minute lang, sodass das Video ein bisschen groß für mein kleines Modem ist...

Gruß
K.T.
Anhang: 6liter.avi

Ähhh man kann sehr viel erkennen. Ich sag mal jeden Topfen auf der Cam ist sehr scharf und was dahinter ist von den Tropfen "verschärft"

Ok aber wie löst du das Ding aus? Das musst mal näher beschreiben.

mfg
Michael