Geschwindigkeitsmessung am Modellboot

Hallo,

ich poste mal hier und nicht bei „Freizeit-Schiffe-Boote“.

Jemand will verschiedene Schiffsschrauben für sein Modellboot testen.
Dafür will er Geschwindigkeitsmessungen mit einem kleinen GPS-Empfänger (vielleicht dem Foretrex 101) durchführen. Gut.

Ich wollte ihm empfehlen, das Boot doch in der Badewanne an eine Federwaage zu hängen: je mehr Zug - je besser die Schraube.
Oder je mehr spritz - desto speed :smile:

Vorteile-Nachteile der Verfahren ?
Bessere Ideen ?

Grüße Roland

Hallo Roland

Ich wollte ihm empfehlen, das Boot doch in der Badewanne an
eine Federwaage zu hängen: je mehr Zug - je besser die
Schraube.
Oder je mehr spritz - desto speed :smile:
Bessere Ideen ?

Ich glaube es gibt etwas besseres. Da Ihr nur die Schraube, nicht das Boot prüfen wollt, solltet Ihr auch nur die Schraube prüfen.
Dazu befestigt man die Schraube an einer längeren Welle und verbindet diese mit einem regelbaren Motor ((Bohrmaschine).
Ein Rohr mit einem Innendurchmesser, der dem der größten Schraube entspricht, erhält einen Bogen. Der Bogen wird zur Rohrmitte durchbohrt.
Die Anordnung sieht im fertigen Zustand so aus:
Das Rohr steht senkrecht in einem ausreichenden Wasserbehälter ( Badewanne ?), am Bogen ist ein Schlauch zu einem zweiten Behälter. Die Welle führt durch das Loch im Bogen zum Grund des Rohres, dort sitzt die Schraube.
Die Fördermenge pro Zeiteinheit sagt Euch alles über die Schraube.
Kleinere Schrauben benötigen einen Passring.

Beste Grüße und viel Erfolg.

Rochus

Hallo

Ich wollte ihm empfehlen, das Boot doch in der Badewanne an
eine Federwaage zu hängen: je mehr Zug - je besser die
Schraube.
Oder je mehr spritz - desto speed :smile:

Vorteile-Nachteile der Verfahren ?
Bessere Ideen ?

Dein Verfahren hat den Nachteil, dass das Boot relativ zum Wasser ruht. Es ist jedoch zu erwarten, dass die Leistung der Schraube davon abhängt, wie sie angeströmt wird.

Michael

Hallo Roland,

ich poste mal hier und nicht bei „Freizeit-Schiffe-Boote“.

Jemand will verschiedene Schiffsschrauben für sein Modellboot
testen.
Dafür will er Geschwindigkeitsmessungen mit einem kleinen
GPS-Empfänger (vielleicht dem Foretrex 101) durchführen. Gut.

Ich habe hier ein fest montiertes GPS. Laut dessen Anzeige hüpft mein Haus immer etwas in der Gegend rum … Kannst du also, besonders im Modellmassstab, vergessen.
Eine Strecke abstecken und die Zeit messen ist sicherwesentlich genauer. Allerdings muss man dabei auch die Strömung des Gewässers berücksichtigen.

Ich wollte ihm empfehlen, das Boot doch in der Badewanne an
eine Federwaage zu hängen: je mehr Zug - je besser die
Schraube.

Hier kommt, wie schon beschrieben, auch der Einfluss des Bootsrumpfes hinzu, was aber so in der Badewanne nicht berücksichtigt wird.

Man müsste also eine ringförmige Wasserstrecke nehmen und darin das Wasser zirkulieren lassen. Dann kannst du das Boot an die Federwaage hängen. Zusätzlich musst du noch die Geschwindigkeit des Wassers messen. Wenn die Federwaage auf 0 steht, sind Strömungswiderstand und Antribskraft gleich gross, das wäre dann die Höchstgeschwindigkeit des Bootes.

MfG Peter(TOO)

Hi…

Jemand will verschiedene Schiffsschrauben für sein Modellboot
testen.

Die sinnvollste Methode ist, das Boot tatsächlich fahren zu lassen und die Zeit für eine definierte Strecke zu stoppen. In einem kleinen Bach geht das mit Lichtschranken sehr einfach und genau. Etwas weniger aufwendig: Das Boot mit Angelschnur an einem Festpunkt anhängen, so daß es auf eine Kreisbahn gezwungen wird. Dann kann man sehr leicht die Zeit für meinetwegen 10 Kreise stoppen. Die Angelschnur sollte möglichst genau auf der Verbindungslinie Festpunkt-Bootsschwerpunkt liegen. Am Boot braucht man zwei versetzte Anhängepunkte, damit es tatsächlich im Kreis fährt.

genumi

Oha!
Äh, ahoi!

Das ist ja mehr als ich erwartete.
Soll ich schon ein kleines Resüme ziehen?

Ganz kurz zu GPS (davon verstehe ich …, äh, also ich kenne Einen, der hat mir davon erzählt.) Die Geschwindigkeitsmessungen sollen nicht aus den Positionsbestimmungen sondern aus Dopplermessungen mit einer Genauigkeit von 0,1m/s (optimistisch!) abgeleitet werden. Ergäbe Genauigkeiten um einen Stundenkilometer. Was mir nicht in den Kopf geht ist, dass Dopplermessungen in diesen kleinen Dingern ablaufen sollen.

Bei der Bohrmaschine ist die Forderung nach Drehzahlregulierung das A und O. Sonst messe ich die Leistung der Bohrmachine. Mir kam dabei -in der vegangenen schlaflosen Nacht- die Idee: senkrechter Aufbau, Schraube in Rohr unter zweitem aufgesetztem Rohr, darin einen Pingpongball durch den Luftstrom hochdrücken lassen … Bei optimierten Schrauben eine Billardkugel …

Mit dem Fließkanal konnte ich mich nicht anfreunden (wie realisieren) und kam dann darüber auf die Idee, irgendwie irgendwo in einem flachem Teich Boot anbinden und kreisen lassen. Eine Übereinstimmung !
Hat das schon mal einer gesehen ???

In der Badewanne hätte ich aber wenigstens einen Teil der Strömung am Bootskörper realisiert ?

Die Lichtschrankenlösung will ich noch „ergoogeln“.

Grüße Roland

Hallo!

Bei der Bohrmaschine ist die Forderung nach
Drehzahlregulierung das A und O. Sonst messe ich die Leistung
der Bohrmachine. Mir kam dabei -in der vegangenen schlaflosen
Nacht- die Idee: senkrechter Aufbau, Schraube in Rohr unter
zweitem aufgesetztem Rohr, darin einen Pingpongball durch den
Luftstrom hochdrücken lassen … Bei optimierten Schrauben
eine Billardkugel …

Hm. Die Schraube wird sich in Luft aber komplett anders verhalten als in Wasser. Dichte, Viskosität, Kompressibilität, … von Wasser und Luft haben zahlenmäßig fast nichts miteinander zu tun. Deswegen sehen Schiffschrauben und Flugzeugpropeller auch so unterschiedlich aus.

Ich tendiere auch zu der trivialen Weg-pro-Zeit-Lösung.

Michael

Hallo Roland,

eine Methode hätte ich noch, die könnte Dir gefallen. Du gehst an einen See, stellst eine Kamara auf ein Stativ und filmst das Modellboot im Wasser. Außerdem vermisst Du genau, wo das Stativ steht. Wahrscheinlich genügt die Höhe über dem Wasserspiegel. Die Abbildungseigenschaften der Kamera braucht man auch, man muss also wissen, welcher Blickwinkel zwischen zwei beliebigen Pixeln liegt. Aus der Anzahl der Bilder pro Sekunde kannst Du durch Bilderzählen die Zeit messen. Das Modellboot hat sicher irgendeine markante Ecke, die sich in den Bildern wieder finden lässt. Aus den Pixelkoordinaten, dem Kamerastandort und Abbildungseigenschaften der Kamera lässt sich die Bootposition bestimmen (Schnittpunkt Blickrichtungsgeraden mit der Ebene der Wasseroberfläche). Aus Zeit und Ort ergibt sich die Geschwindigkeit.

Oder bau auf das Boot eine Positionsleuchte und mach das Experiment nachts. Wenn auf den Bildern des Films nur jeweils ein heller Punkt ist, kann man die Bilder vielleicht automatisch auswerten.

Oder lass die Positionsleuchte blinken und mach nur eine einziges Bild mit langer Belichtung.

Ich gebe es ja zu, die Experimente sind recht vermessen.

Viele Grüße
Stefan

Hallo Stefan,

Ich gebe es ja zu, die Experimente sind recht vermessen.

Ein Blick in Deine Visitenkarte=Kein Vermesser.
Gottseidank. Lag aber recht nahe bei der Photogrammetrie/Bildverarbeitung.

Wären wohl ziemlich schleifende Schnitte in der Geometrie ?

Habe beim Googeln wg. der Lichtschranke aber einen Beitrag gelesen, wo Schüler aus Helligkeitsänderungen einer Leuchtdiode Entfernungen und Schwingungen abgeleitet haben. Mit ausreichender Genauigkeit.
Habe auch ganz ganz dunkle Ahnungen, was man heute mit CCD-Chips so alles machen kann …

Angelschnur ans Boot binden und messen, wann 50 m abgespult sind ?

Der „Bootseigentümer“ favorisiert GPS. Hm, braucht man nur reinlegen-rausnehmen-ablesen oder am PC auslesen.

Grüße Roland