Voreilung im Modell

  • Hallo Marco,
    0° Voreilung heißt einfach, dass genau im Totpunkt des Kolbens der Schieber aufmacht.Wenn das Konstruktionsbedingt nicht geht, weil zum Beispiel die Schieberkreuzkopfführung im Weg ist, kann man dennoch nahe an die 0° kommen.Muss man halt im CAD ein bisschen fummeln und mit Valvegear abstimmen.Im Valvegear ist die Voreilung im ersten Diagramm der vier ersichtlich.Da hat man Gradzahlen und die Linien, wann der Schieber an welcher position ist.Man muss dann nur noch ablesen.
    Hier jetzt am Beispiel des noch nicht ganz idealen Diagramms der 03.Da bin ich gerade noch dabei es gleichmäsiger zu machen.Ist aber nicht so einfach...


    Die etwa 3° Voreilung sind nicht ganz verhinderbar, weil ich die Schieberkreuzkopfführung nachbilde.Dadurch ergibt sich ein Mindestmaß von der Lochmitte des oberen Anlenkpunkts des Voreilhebels zum mittleren Teil.


    Dass du zu Kohle tendierst freut mich riesig!
    Injektor :L05: :L05: Wenn du einen maßstabsgetreuen! Injektor baust(den man nicht im Rahmen oder Führerhaus verstecken muss), so schreib möglichst viel dazu.Das würde mich auch noch sehr reizen.Dazu muss aber auch der Kessel entsprechend "wumms" haben.Eine Kolbenspeisepumpe in 1:32 will ich auch noch realisieren...irgendwann, wenn die 03 fertig ist.Aber so fahrbetriebsmäsig garantiert eine Achsspeisepumpe schon den meisten Komfort.Ein mal auf Strecke, Zug und durchschnittlichen Füllungsgrad eingestellt, hält sie den Wasserstand sehr konstant.Ich fahr auch gern mit Füllung, weshalb das manchmal schwierig wird mit dem Einstellen...dennoch macht es Laune :)
    Ich denke aber auch mehr daran, dass meine Pumpe in 1:32 eher Tropfen auf den die heiße Feuerbüchse liefert, als die Mengen die die Zylinder durchjagen.Es geht mir aber auch mehr um das "tuff-tuff", als um Wassermenge.Deshalb zur "Unterstützung" stets eine Achsspeisepumpe.
    Gruß Janosch

    Der Langsamste, der sein Ziel nicht aus den Augen verliert, geht immer noch schneller als der, der ohne Ziel herumirrt (Gotthold Ephraim Lessing)

  • Hallo Janosch,


    jetzt habe ich verstanden was Du meinst. So ein Diagramm ist eben anschaulicher. Vielen Dank.


    Konstruktiv würde ich es auf 0° Schaffen aber ich möchte mit 0,15mm Voröffnung der Schieber im Totpunkt anfangen zu experimentieren. Ich kann falls das mißglückt immer noch einen neuen Schieber anfertigen.Das geht auf der CNC Fräse sehr schnell. Der Gesamtschieberhub bis zur maximal technisch möglichen Füllung beträgt bei mir 5mm. Dann sind die Kanäle voll geöffnet.


    Beste Grüße,


    Marco

  • Hallo Janosch!


    Du solltest entschuldigen, aber ich verstehe immer noch nicht, was Du sagen möchtest:


    "wenn die Steuerung weder vor, noch nacheilt, sondern mit dem Voreilhebel möglichst 0° erreicht werden."


    Dazu zwei Skizzen:



    Bei äußere Steuerung (Gestänge) Voreilung bedeutet, dass der Gegenkurbel läuft vor oder nach der Kurbel.



    Bei innere Steuerung (Zylinder) Voreilung (Voröffnung) bedeutet dass der Schieber soll den Einströmkanal schon vor dem Kolben Totpunkt öffnen.
    Voreilung gibt man in mm an!
    Wie es zu sehen ist, die Voreilung hängt von Verhältnisse m und n der Voreilehebel, und von der Lappenbreite (l).
    Wenn Du m und n so gewälts, dass der Schieber sich genau a+e bewegt, der Voreinströmung wird Null!
    Wo ist dann der 0 Grad?


    Gruß
    Pál

    Wer noch vielen Spur I und IIm Loks bauen möchte

  • Hallo Pál,
    ich habe eine andere Bezugsgröße genommen, nämlich die Radumdrehung.Eine Drehung hat 360°, die beiden Totpunkte liegen bei 0° und 180°.Für mich ist die Voreilung ideal, wenn der Schieber bei 0° und bei 180° jeweils den Dampfweg frei gibt.
    Aus den genannten Gründen, dass für mich kein Gestänge abgebremst werden muss(Masse viel zu gering) und die Dampfwege sehr kurz sind(maximal 20mm, der Dampf bewegt sich aber mit einer sehr hohen Geschwindigkeit, womit der Weg zu vernachlässigen ist).
    Würde ich die Voreilung der 03 in mm angeben, würde das niemandem weiterhelfen.Weil es ganz spezifisch für meine 03 ganz allein ist.Weil ich eine eigenständige Konstruktion der Zylinder und der äußeren Steuerung habe.Wenn ich den Gesamtschieberhub angebe, dann hat man zwar eine gewisse Vorstellung der Voreilung, aber wenn ich die Gradzahl angebe, so kann sich jeder genau Vorstellen, wann mein Schieber öffnet.So weiß jeder: Janoschs Schieber der 03 öffnet in den Totpunkten.
    Wenn ich die Angaben aus deinen Skizzen nehme, so existieren bei mir l, m und n, nur sind sie so gewählt, dass der Schieber in den Totpunkten öffnet.Hätte ich diese nicht, würde der Schieber erst weit nach den Totpunkten öffnen, für meinen Sprachgebrauch eilt die Steuerung dann nach.Weil wenn sie vor den Totpunkten öffnet eilt sie ja vor...


    Hallo Marco,
    die 03 hat nun fast genau 0°.
    Ich habe den Luxus einer CNC-Maschine nicht, weshalb es etwas mühselig wäre für jede Voreilung einen Schieber anzufertigen.Außerdem müsste ich eine CNC-Drehe haben mit meinen Rundschiebern.
    Meine BF 20L würde ich gerne umbauen, ist aber in meinem Budget nicht drinnen.Ich sollte eigentlich froh sein, dass ich mir überhaupt eine Fräse in der Größenordnung leisten konnte.
    Ich finds zwar manchmal auch klasse meine Maschinen rennen zu lassen, aber wichtiger ist mir, wenn ich langsam fahren kann.Bei einer zu großen Voreilung geht das nicht, weil natürlich der eine Kolben irgendwann anfängt gegen den anderen zu arbeiten und die Maschine dann bei niedrigen Umdrehungszahlen stottert.Ab welcher Voreilung das genau ist, kann man schwer voraussagen.Vielleicht sind zwischen 0°-5° im Modell noch sinnvoll, aber da müsste mal jemand experimentieren.Es hängt mit Sicherheit auch von Druck und Dampftemperatur ab.
    Vor allem kleine Umdrehungszahlen grenzen den Schwungradeffekt weitestgehend aus, weshalb die im Versuch vor allem "untersucht" werden sollten.Und vielleicht den Kesseldruck auf 3 Bar ansetzen, eine definierte Brennereinstellung, damit die "Überhitzung" möglichst gleich ist.Ist sicherlich ein recht aufwendiges Experiment aber auch, wie ich finde, sehr spannend.Man kann im Allgemeinen ja nach zwei Kriterien untersuchen:1. Schieberkastendruck festlegen und die Umrehungszahl messen.Je höher diese ist, desto besser läuft die Maschine.Oder 2. die Umdrehungszahl festlegen und den Schieberkastendruck messen.Um so niedriger dieser ist, desto besser ist die Maschine eingestellt.Ich würde zu letzterem tendieren.
    Ich mache es mir einfach und umgehe den Effekt einfach und definiere alles so, dass die Wege, die der Dampf zurücklegen muss in annähernd 0sec zurückgelegt sind und somit der Druck im Zylinder schon im Totpunkt annähernd den Schieberkastendruck erreicht, verzichte dabei aber auf die Chance, dass sie mit Voreilung möglicherweise besser läuft, da der Dampf eine gewisse Zeit braucht.Aber die Zeit ist verschwindend gering:
    Für Dampfmaschinen mit Sattdampf werden v=25 – 30 m/s angegeben, für Heißdampf v=40 – 50 m/s.Im Modell wird der Dampf mit Sicherheit noch abgebremst, da die Rohrleitungsquerschnitte sehr viel kleiner sind und auch die nicht ideale Führung im Zylinder um Ecken ihn abbremst.
    Aber selbst wenn der Dampf im Zylinder nur noch mit v=1 m/s strömt, braucht er nur 1/50s bis 1/100s, um vom Schieberkasten auf eine Seite des Zylinders zu gelangen(je nach Größe des Zylinders hat der Dampf 1-2cm im Zylinder zurückzulegen).Für Dampfloks würde ich niemals mehr als 500U/min veranschlagen.Heißt 8,3 U/s (die 05 002 hatte bei der Rekordfahrt "nur" 7,7 U/min), heißt 16,6 Befüll- und Entleerungsvorgänge pro Sekunde pro Zylinder, demnach 8,3 Befüll- und Entleerungsvorgänge pro Sekunde pro Zylinderseite.Man könnte den Zylinder aber theoretisch fast 6-12 mal so oft befüllen und entleeren...
    Diese Rechnung berücksichtig schon eine extreme Verlangsamung der Strömungsgeschwindkeit vom Dampf und man hat dennoch noch Luft nach oben.Bei 3000-6000U/min aufwärts wäre der kritische Punkt erreicht, an dem rechnerisch eine Voreilung in unserem Maßstab sinnvoll wird.Ansonsten sind die Wege einfach viel zu klein, die Geschwindkeit vom Dampf zu hoch, die Umdrehungszahlen zu niedrig und die Massen vom Triebwerk zu klein, dass es aus theoretischer Betrachtung sinnvoll ist, den Dampf vor dem Kolbentotpunkt in den Zylinder zu leiten.Würde jemand einen praktischen Testversuch starten, so wäre ich auf das Ergebnis gespannt.
    Gruß Janosch

    Der Langsamste, der sein Ziel nicht aus den Augen verliert, geht immer noch schneller als der, der ohne Ziel herumirrt (Gotthold Ephraim Lessing)

  • Hallo Janosch!


    Bei echte BR 03 ist der Hub 660 mm, Kanalbreite (a) 52mm, Einströmüberdeckung 38 mm, Voröffnung 5 mm!
    Das heißt, bei 1 : 32 ist das 5/32 = 0,16 mm! Die Lagerspielen bei Gestänge sind größer!
    Ich verstehe nur dass nicht, wie das mit Schieberkreuzkopf zusammenhängt?
    Und wie möchtest Du diese 0 Grad erreichen mit CAD und Valvegear?
    Du solltest m, m und l gut wählen, um eine 0 Voreilung erreichen!


    Oder?


    Gruß
    Pál

    Wer noch vielen Spur I und IIm Loks bauen möchte

  • Hallo Pál,
    ich habe versucht zu beschreiben, dass du die Originalabmessung nicht einfach verkleinern kannst, weil die Physik dahinter nicht verkleinerbar ist.Der Dampf strömt genau so schnell und die Moleküle sind genau so groß wie im Original.
    Ich mach zuerst in Valvegear in etwa mit den Abmessungen des Originals runterskaliert.Dann versuche ich das Diagramm möglichst ideal hinzubekommen, indem ich mit den dynamischen variablen spiele.Dann übertrag ich die Abmessungen, die ich in Valvegear ermittelt habe, auf das Gestänge im CAD.Kollidiert hier etwas, ändere ich die Abmessungen, bis es nicht mehr kollidiert und übertrage die geänderten Maße wieder ins Valvegear spiele damit rum, bis das Diagramm wieder möglichst ideal ist, ändere danach wieder im CAD bis es eben alles passt.So habe ich ein Gestänge, das im CAD nicht kollidiert und im Valvegear ein möglichst ideales Diagramm hat.
    Wenn du einen richtigen Schieberkreuzkopf mit Führungen(nicht so wie die meisten Hersteller) nachbildest, wird die minimal mögliche Voreilung (m) begrenzt.
    Gruß Janosch

    Der Langsamste, der sein Ziel nicht aus den Augen verliert, geht immer noch schneller als der, der ohne Ziel herumirrt (Gotthold Ephraim Lessing)

  • Hallo zusammen,


    nach allem, was ich über große Dampfmaschinen gelernt habe, dient die Voreinströmung zum größten Teil dazu ein "Druckpolster" auf zu bauen, das den großen, schweren und schnellen Kolben einer 1:1 Maschine vor dem Erreichen des Umkehrpunktes bremst. Guckt Euch mal die Kolben und Stangen einer 1:1 Maschine an: Wenn die bei jeder Umdrehung 2x mit vollem Impuls in die Lager krachen würden, wären die schnell verschlissen.
    Dieses Abbremsen brauchen und wollen wir bei unseren winzigen Maschinen aber nun wirklich nicht! Kolben und Stange wiegen etwas im Bereich von xx GRAMM, nicht von n*100 Kilogramm!
    Eine kleine Dampfe (auch noch 5zoll und 7,25" !!), die mit Voreinströmung konstruiert ist, läuft immer besser, wenn man die Voreinströmung weg justiert (die Steuerung ändert). Irgendwo bei 10" Loks ist die Grenze, wo man mit Voreinströmung etwas gewinnt!


    Viele Grüße aus Münster


    Gerd

  • Hallo Gerd,
    genau meine Rede :) Zusätzlich soll aber auch, vor allem bei höheren Geschwindigkeiten, die Zeit, die der Dampf vom Schieberkasten bis in den Zylinderraum braucht, amortisiert werden, indem man ihn etwas vor dem Totpunkt einströmen lässt.Ansonsten könnte man die Voreinströmung auch durch eine Kompressionsphase ersetzen, indem man den Abdampf nicht vollständig ausströmen lässt.
    Das alles habe ich in dem längeren Text mit dem Rechenbeispiel für unsere Spurweite mit der Theorie belegen wollen.
    Gruß Janosch

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  • Zusatz, die aus einer PN an Sascha sich ergeben hat:
    Ganz ohne funktionstüchtigen Voreilhebel strömt der Dampf erst nach dem Kolbentotpunkt ein, was auch nicht gut ist, weil so geht nutzbare Leistung verloren(Arbeit ist ja das Skalarprdukt aus Kraft und Weg.Die Kraft bleibt zwar gleich aber der Weg verkürzt sich, weil die Einströmung "zu spät" erfolgt)
    Deshalb ist es aus den theoretischen Betrachtungen her am idealsten den Dampf im Totpunkt einzuleiten und den Voreilhebel so zu dimensionieren, dass der Dampf zu dem Zeitpunkt einströmt.Es kann sein, dass durch die im Modell recht großen Kondensationsverlusten es besser ist den Dampf ein klein wenig früher einströmen zu lassen.Aber das müsste man für jedes Modell einzeln herausfinden.
    Gruß Janosch

    Der Langsamste, der sein Ziel nicht aus den Augen verliert, geht immer noch schneller als der, der ohne Ziel herumirrt (Gotthold Ephraim Lessing)

  • Liebe Kollege!


    Ich habe den Dampf nicht gelernt, so bin ich kein Fachmann dabei!
    Aber ich denke, wir sprechen über verschieden Sachen!
    Meiner Meinung nach, Strömgeschwindigkeit, Voreilung, CAD und Valvegear sind alle verschiedene Sache!


    Voreinströmung ist Voreinströmung!


    (ich weis auch dass, das Theorie und Praktik sind nicht gleich)


    Aber, man sollte alle beide kennen!
    Theoretisch kann man die Voreilung ganz einfach auf NULL setzen, wenn der vom Kreuzkopf kommende (Halb)Schieberweg gerade mit e gleich ist.


    Das kann man ganz einfach rechnen:
    (siehe oben)


    [center]R * m / (m + n) = e[/center]


    Zum Beispiel:


    [center]10 * 4 / (4 + 25) = 1,38 mm[/center]


    Das bedeutet, wenn e (Lap) gerade 1,38 mm breit ist, der Voröffnung gleich NULL ist! Wenn breiter wird das Kanal später, wenn schmaler wir früher geöffnet!


    Nach meiner Meinung, die Strömgeschwindigkeit komm nur bei Querschnittberechnung (bei a) in die Rede!


    Die viel gesagte Voröffnung bei Großen Loks ist 0,5 – 1 % der Hub. Bei BR 03 ist das 5 mm!


    In unserem (Janosch) Maßstab bedeutet das 0,16 mm!


    Der praktische Schieberweg, was vom Kreuzkopf- und Schwingenbewegung durch den Voreilehebel zusammenkommt hängt vom Lagerspielen und Geschwindigkeit auch!
    Bei echten und bei Modellloks auch!


    Wenn man nachdenkt, wie viele Lagerspielen (6 – 8?) addieren sich zusammen von Treibrad bis Schieber, soll sehen, bei Modellen wissen wir nicht wann der Schieber den Einströmkanal öffnet!


    Und das ist nicht immer gleich! Ist es anders bei Langsamfahrt als Rennfahrt, anders Vorwärts und Rückwerts, und anders ist bei vordere und hintere Zylinder Seite!


    Die Lagerspielen addieren immer anders zusammen!
    Und was ich für Janosch früher sagen möchte, hier hilft kein CAD und Valvegear nichts!


    Diese sind auch Theorien.
    (Sonst ich spiele auch gern mit CAD und Valvegear auch!)


    Fazit:
    Bei Modellloks ist die Voreinströmung nicht realisierbar, wegen der theoretischen sehr kleine Maße, welche kleiner als die zusammenaddierende Lagerspiel (und Toleranz) ist!


    Um gute Laufeigenschaften zu erreichen müssen wir die Lagerspiele auf Minimum reduzieren. Siehe Teflonbuchse, usw.


    Wer über die Theorie und Praktische mehr wissen möchte, schlage ich vor (neben der berühmten Literatur) das


    [center]DBC D Schriftenreihe
    Heft 4
    KONSTRUKTIONS – HANDBUCH
    FÜR DEN DAMPFMODELLBAU
    – DAMPFLOKOMOTIVEN -
    Günter Reuchlein
    http://www.dbc-d.de/[/center]


    bestellen und grünlich studieren!


    Gruß
    Pál

    Wer noch vielen Spur I und IIm Loks bauen möchte

  • Hallo Pál,
    wenn ich die Werte aus dem Valve Gear, die ich mit dem CAD(als Kollisionsprüfung) abgeglichen habe in deine Formel einsetze ergibt sich folgendes:


    2.5/2.5+26.9=e+v/5.5


    e müsste die Einströmüberdeckung und v die Voreilung sein.Wenn ich nun für e=0.7 einsetze und nach v auflöse ergibt sich für v=-0.25mm. Wenn ich diese "Voröffnung"(die in den Diagrammen aus Valve Gear aber nie ersichtlich waren/aufgefallen sind und eigentlich strömt der Dampf 0.25mm zu "spät" ein) eliminieren will, muss ich eine Einströmüberdeckung von ca. 0.446mm wählen.Die Änderung wäre leicht durchführbar, einfach um 0.254mm die innere Schieberkante abdrehen.Mein Diagramm mit den auch im CAD passenden Maßen sieht so aus.Für mich sieht das ziemlich ideal aus...


    Wenn man einen Screenshot macht und dann reinzoomt sieht man dass die Einströmung gaaaaaanz minimal nach dem Totpunkt erfolgt.Aber wegen dieser minimalen Abweichung von dem mir gesetzten Ideal werde ich sicher nicht noch mal stundenlang hin und her experimentieren.Da werden die Fertigungstoleranzen mehr Einfluss haben.Und übrigens setze ich Teflonlager ein, wo sie reinpassen und ich sie verbauen kann.Das geht auch nicht überall und wo es nicht geht, kommen eingeklebte Bronzebüchsen rein, kombiniert mit einem gehärteten Stahlbolzen.


    Gruß Janosch

    Der Langsamste, der sein Ziel nicht aus den Augen verliert, geht immer noch schneller als der, der ohne Ziel herumirrt (Gotthold Ephraim Lessing)

  • Hallo Janosch!


    Ich hätte einige Frage?
    1. Deiner BR 03 hat nur 11 mm Hub? So klein?
    2. Wie hast Du es berechnet? So:
    2,5 / (2,5 +26,9) = (e + v) / 5,5
    Für mich kommen dann 0,46 mm aus.
    Wenn das Wert gültig wäre, dann solltest Du für e diese wählen v auf 0 halten!


    Gruß
    Pál

    Wer noch vielen Spur I und IIm Loks bauen möchte

  • Hallo Pál,
    klar ich habe ja 20.625mm Hub, was ein R=10.3125 ergibt.


    Wenn ich nun rechne: 2,5 / (2,5 +26,9) = (e + v) / 10.3125 mit v=0 bekomme ich für e=0.88 heraus.


    Da ich die Schieber aber schon gemacht habe, mit e=0.7 habe ich im Moment v=0.18mm Voreilung, womit ich theoretisch recht nah an Marcos wert bin.Wir haben nun zwei verschiedene Zylinder an zwei verschiedenen Loks mit ähnlicher Voreilung.Das wäre schon ein Experimentieransatz :) Somit versuche ich es nun erstmal so.Wenn die 03 bei wenigen Umdrehungen nun unzufriedenstellend läuft, so dreh ich Schieber mit 0.88mm Einströmüberdeckung und schau, wie sie dann läuft.
    Sagen wirs mal so: Ich bin zu faul neue Schieber zu drehen und nutze es nun, dass ich schon falsche Schieber gemacht habe.Sollte die 03 gut laufen belasse ich es so, sollte sie weniger gut laufen, spendier ich ihr neue Schieber.
    Da ich den falschen Wert von 20mm Hub im Valvegear hatte, und ich ihn nun geändert habe, haben ich beim ranzoomen nun auch eine leichte Voreilung und auch eine Voreilung 0.18mm abzulesen.Demnach kann man sich das manuelle rechnen schon sparen, es kommen die selben Ergebnisse heraus, wie im Valve Gear.Nur dass man im Valve Gear noch alles visuell hat und so sich leichter vorstellen kann, an welcher Einstellung man schrauben muss, um das Diagramm in die gewünschte "Form" zu bringen.Dabei sind auch die dynamischen Variablen nützlich.
    Gruß Janosch

    Der Langsamste, der sein Ziel nicht aus den Augen verliert, geht immer noch schneller als der, der ohne Ziel herumirrt (Gotthold Ephraim Lessing)

  • Hallo Pal


    Dein Fazit:
    Bei Modellloks ist die Voreinströmung nicht realisierbar, wegen der theoretischen sehr kleine Maße, welche kleiner als die zusammenaddierende Lagerspiel (und Toleranz) ist!
    Um gute Laufeigenschaften zu erreichen müssen wir die Lagerspiele auf Minimum reduzieren. Siehe Teflonbuchse, usw.


    Diese Abhandlung über die Voreilung ist sehr interessant und ich versuche eure Argumente zu verstehen. Aber als Normalverbraucher ist das für mich zu hoch ich kann euch in diesen Höhenlagen nicht mehr folgen und ich greife auf mein bewertes System zurück. Das heisst ich gehe beim Vorbild die Steuerung ausmessen und reduziere das dann im Massstab 1/32.
    So habe habe ich bei meiner "Anton" Lok die Steuerung mit Voreilung konstruiert und sie funktioniert super wie Du im Film von Oliever in meiner Vorstellung Lok "Anton" in der Rubrik Spiritusbefeuert sehen kannst.
    Auch bin ich der Meinung, das ein wenig Spiel nicht schaden kann. Haben doch alle meine Loks die gut fahren viele Betriebsstunden und sie laufen immer besser nicht schlechter.


    Freundliche Grüsse
    Georg

  • Hallo Georg!


    Leider hier wurden zwei Ausdrücke zusammenwechselt!
    Janos hat für den Thread „Voreilung im Modell“ gegeben, aber spricht über der Voröffnung, Voreinströmung!
    Das Wort Voreilung ist besetzt, und bedeutet, dass der Gegenkurbel eilt der Treibkurbel mit δ (Delta) Voreilwinkel vor (bei Flachschieber), oder mit (90 – δ) Voreilwinkel nach (bei Rundschieber).


    Die Voreinströmung bedeutet, dass der Schieber öffnet schon kurz vor dem Kolben-Totpunkt den Einströmkanal!


    Im Fazit habe ich von Voreinströmung gesprochen! Im Modellmaßstab ist das so klein (bei BR 03 wäre es 0,16 mm), dass es wir wegen Lagerspielen und Toleranzen nicht halten kann!
    Ich habe die Skizze korrigiert, so ist es besser sehen was ich sagen möchte.


    !


    Natürlich hast Du Recht. Die Modelle mit funktionsfähige Schwinge und Voreilhebel (der heißen Expansionsmaschine) arbeiten immer Voreilung, aber nicht immer Voreinströmung.


    Wolfgang hat einmal (über Volldruckmaschinen EMMA) geschrieben:


    (Teflon-Rundschieber für Emma, Frieda und Co.)
    Sete 3.:


    „Verstellen des Schwingenhalters unter Dampf: (Das ist doch nichts Neues, aber trotzdem ...) Beide Treibstangen von den Gabelköpfen trennen. Lok auf die Schiene stellen und anheizen. Dampfhahn öffnen und Lok von einem Totpunkt der Treibstange zum Anderen schieben. An den Totpunkten sollte der Arbeitskolben sich bewegen. Kurz nach dem Totpunkt, ist auch nicht schlimm, aber kurz vor der Schiebermitte, da ist dann der Wurm drin` ("der was den großen Dampf macht"). Kurz vor dem Totpunkt, da wird die Lok schneller.“


    So kann man auch selbst prüfen (bei Expansionsmaschinen auch) wann die Einströmung beginnt!


    Gruß
    Pál

    Wer noch vielen Spur I und IIm Loks bauen möchte

  • Hallo Pál und Janosch


    Ich verfolge Eure Berechnungen und Abhandlungen mit viel Interesse. Wenn ich das richtig verstehe, so geht es um die gleiche Frage wie beim richtigen „Zündzeitpunkt“ des Verbrennermotors. Von dort wissen wir, dass die Zündung nicht beim OT (oberer Totpunkt / Kolben oben) sondern als „Frühzündung“ stattfindet. Der Zündzeitpunkt ist von der Tourenzahl abhängig, mehr Frühzündung bedeutet mehr Kraft und weniger Motorenhitze, eine zu frühe Zündung ergibt dann das berühmte „Klopfen“. Heutige Motoren mit Klopfsensor gehen immer an die optimale Frühzündung heran.


    „Voreinströmung 0“ wäre also eine „Zündung“ beim OT, was auch für langsam drehende Maschinen wohl eher spät ist, denn der Dampf eilt dann dem fliehenden Kolben etwas hinterher.


    Ich kenne mich technisch zu wenig aus und deshalb frage ich euch: Wird eigentlich mit der Umsteuerung die Voreilung resp. Voreinströmung in Abhängigkeit von der Tourenzahl verstellt oder ist das konstruktionsbedingt ein fest eingestellter Wert?


    Gruss / Simba

  • Hallo Simba!


    Was Du fragst, ist für mich zu schwer!


    Trotzdem probiere ich, mit meinem Kenntnisse zu antworten.


    Bei Heusinger Steuerung is die Voreinströmung immer gleich, wie es oben gesehen häng nur vom R, m, n und e. Von diesen Werten kann man das berechnen.


    Die Voreilung kommt zwei Komponenten – durch den Voreilhebel – zusammen.


    Eine ist vom Kreuzkopfbewegung stammende e + v Wert, (r2)
    die andere (r1) stammt von Schwingenbewegung, und hängt davon, wie weit der Schwingenstein nach unten oder nach oben liegt, dass heißt vom Füllungsgrad.


    Die resultierenden Voreilwinkel tan δ = r2 / r1


    Das heißt, der Voreilwinkel hängt von der Füllung!


    Der Drehzahl hängt mit Füllungsgrad (Zugkraft) und mit Dampfverbrauch zusammen. Aber es ist (für mich) zu schwer zu beschreiben!


    Gruß
    Pál

    Wer noch vielen Spur I und IIm Loks bauen möchte

  • Hallo Pál


    Danke für deine Antwort. Als Laie versuche ich mal euer Fachwissen zu „übersetzen“: Die Dampfzufuhr zum Kolben erfolgt zu einem festen Zeitpunkt, dann wenn der Kolben ganz am Ende ist (OT) oder leicht früher. Die Schiebersteuerung lässt mehr oder weniger Dampf einströmen (Öffnung grösser oder kleiner). In Nullstellung der Umsteuerung bewegt sich der Schieber nicht und es strömt kein Dampf zum Kolben.


    Meine Überlegung ist, dass ähnlich wie beim Ottomotor der Zeitpunkt der Dampfzufuhr variabel sein müsste, also je nach Tourenzahl früher oder später.


    An Janosch: Das wäre dann „dein Meisterstück“ als Maschineningenieur dies zu konstruieren - falls es eben noch keine solche Umsteuerung gibt.


    Gruss / Simba

  • Hallo Simba


    Ja, es ist in der Tat so, dass die Voreilung, wenn sie einmal eingestellt, fest ist. (Also nicht von der Drehzahl abhängt)


    Das mit der Voreilung hast du richtig erfasst. Es dauert schliesslich doch eine gewisse Zeit, bis der Dampf von der Schieberöffnung bis zum Kolben gelangt ist und den nötigen Druck aufgebaut hat.
    Wie Janosch aber auch schon erläutert hat, ist das im Modell eine sehr schnelle Sache, was wiederum eine sehr kleine bis überhauptnicht existierende Voreilung rechtfertigt.


    Die Sache mit der drehzahlabhängigen Voreilung wäre in der Tat eine Herausforderung, jedoch an einer Dampflok in diesem Massstab eher unnötig (geschweige denn zu realisieren), weil die Drehzahl der Lokräder in einem relativ kleinen Bereich bleibt. Interessanter wäre es, dies an einem Dampfmotor auszutesten (Stuart Sirius oder ähnliche Motoren)


    Gruss Florian

  • Hallo Simba,
    du hast da einen Dreher drin:

    Zitat

    „Voreinströmung 0“ wäre also eine „Zündung“ beim OT, was auch für langsam drehende Maschinen wohl eher spät ist, denn der Dampf eilt dann dem fliehenden Kolben etwas hinterher.


    Dampflokomotiven sind sehr langsam drehende Maschinen, mehr als 500U/min sind wohl eher die Ausnahme.Die deutsche Reichsbahngesellschaft ging bei ihren Berechnungen von nicht mehr als 400U/min aus.Die Voreinströmung erfüllt ihren Zweck erst ab bestimmten Umdrehungszahlen, vor de Umdrehungsbereich strömt der Dampf zu früh, nach dem Umdrehungsbereich zu spät ein.So wurde die Voreinströmung für die gewünschte Durchschnittsgeschwindigkeit ausgelegt, vermutlich aber auch mit Kompromissen, damit sie noch gut anfährt.So ist die Voreinströmung immer ein Komromiss aus langsamen und schnellen Umdrehungen.Die Dampfmaschine der Dampflok muss ja von Anfang(von 0-400U/min) an 100% Leistung bringen.
    Mit meinen Rechenbeispielen mit den Dampfgeschwindigkeiten wollte ich belegen, dass es im Modell nicht sinnvoll ist eine Voreinströmung zu realisieren(und ich bin dabei auch von einem Lagerspiel von 0 ausgehe).Wenn man allerdings einen Dampfmotor baut, der mal mit mehreren Tausen Umdrehungen drehen soll, so ist es sinnvoll die Voreinströmung zu realisieren, da dann auch im Modell der Dampf dem Kolben hinterherrennt.Bei unseren Dampfloks wird das aber nie der Fall sind, weil sie, wie schon gesagt, extreme Langsamläufer sind.
    Die Zeit der Dampfloks ging zu früh zu Ende, Diesel und Elektroloks waren zu früh zuverlässig und leistungsfähig, noch lange bevor man alles aus der Dampflok herausholen konnte.Bei der Dampflok gibt es noch viel Verbesserungspotential und SLM Winterthur versucht damit Geld zu machen und das recht erfolgreich(und mein Traumarbeitsgeber...).
    Gruß Janosch

    Der Langsamste, der sein Ziel nicht aus den Augen verliert, geht immer noch schneller als der, der ohne Ziel herumirrt (Gotthold Ephraim Lessing)