Zahnradloks ruckeln bei Talfahrt. Lösung ohne Getriebeumbau?

Dies und das und allerlei

Moderator: Schrauber

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Roland Imhof
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Re: Zahnradloks ruckeln bei Talfahrt. Lösung ohne Getriebeum

Beitrag von Roland Imhof »

Hallo bootzilla,

denke daran, die Schwungmasse im angehängten Wagen, wenn sie mal dreht, treibt den Wagen an und schiebt die Lok. Das ist dann eher kontraproduktiv.

Also entweder Wagen oder Lok bremsen oder Schwungmasse an Lokmotor, um diese zu "beschleunigen".

@Matthias: Einfacher gehts nicht. Die Idee mit den Stromschleifern ist ja noch einfacher.

Gruss

Roland
ottmar
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Re: Zahnradloks ruckeln bei Talfahrt. Lösung ohne Getriebeum

Beitrag von ottmar »

..also nicht das Mißverständnisse aufkommen: Der Zahnriemen dient nur als Sicherheits-Rutschkupplung, um bei ungewollten Prellbock-Fahrten den Antrieb nicht zu beschädigen und einer höheren Untersetzung (1:36). Die Vmax liegt etwa bei der Hälfte einer LGB Lok. Einzig und allein für ruckelfreie Fahrten ist die zweigängige Schnecke verantwortlich. Prinzipbedingt ruckelt jede LGB-Zahnradlok! Vielleicht hilft ein Blick auf meine meterspurige Brüniglok letzte Ängste zu vertreiben:

modellbau/viewtopic.php?t=5767&postdays ... gm&start=0

oder

die BOB HGe

modellbau/viewtopic.php?t=4919&postdays ... e&start=20

(etwas nach unten scrollen)

Also vielleicht kann mal ein Blick ins Getriebe nicht schaden... Zumal der Antrieb der LGB Loks recht leicht zu ändern ist

Gruß Ottmar
Zuletzt geändert von ottmar am Di 23. Dez 2008, 18:13, insgesamt 1-mal geändert.
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Manhart
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Re: Zahnradloks ruckeln bei Talfahrt. Lösung ohne Getriebeum

Beitrag von Manhart »

Hallo bootzilla,

die Aufnahme zeigt den flacheren Teil des Zahnstangenabschnittes. Mein Streckenabschnitt geht bis ca. 18%.

Gruss

Matthias

http://www.beathis.ch
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StefanM
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Re: Zahnradloks ruckeln bei Talfahrt. Lösung ohne Getriebeum

Beitrag von StefanM »

Hallo,

1) klar, Schwungmasse war 'ne blöde Idee, Bremse ist besser.

2) Ich habe mir das Getriebe von Ottmar angesehen (erstes Bild) und habe die Abdeckplatte der Brüniglok mal abgeschraubt, aber auch nach Anheben des Radsatzes kann ich die Motorschnecke noch nicht sehen. Da muß ich wohl doch etwas mehr schrauben, aber heute habe ich leider keine Zeit mehr, kann daher auch keine Schoema mehr öffnen, um mir eine LGB-Schnecke anzusehen.

Ich glaube mich aber erinnern zu können, dass die LGB Schnecke etwas dicker daherkommt, wahrscheinlich ist es eben eine eingängige und Ottmars ist zweigängig.

Würde mich interessieren, wo ich eine zweigängige bekommen kann (ich suche mal im Netz) und wie ich die alte von der Motorwelle bekomme ohne den Motor zu demolieren und wie ich die neue auf die Motorwelle bekomme.

Aber jetzt muß ich los, es weihnachtet halt sehr...

Frohes Fest!

Gruß
bootzilla



081223_Bild_zweig_ngige_schnecke (bootzilla)
Bild


Br_nig_getriebe_1_kl (bootzilla)
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br_nig_getriebe_2_kl (bootzilla)
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Schmiermaxe
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Re: Zahnradloks ruckeln bei Talfahrt. Lösung ohne Getriebeum

Beitrag von Schmiermaxe »

Moin,

zu diesem Thema wurde ja schon viel gesagt. Man gestatte mir zu diesem Thema ebenfalls meinen „Senf“ beizutragen.
Das Dilemma mit dem Ruckeln ist in der Technik wohl bekannt. In "Neu-Deutsch" als stick-slip bekannt, beruht dieser Effekt auf der Eigentümlichkeit der Geschwindigkeitsabhängigkeit des Reibkoeffizienten. Konstrukteure kennen diesen Sachverhalt aus dem s.g. Stribeck-Diagramm: bei kleiner Relativgeschwindigkeit zwischen den Gleitpartnern ist der Reibwert relativ hoch, fällt dann bei steigender Relativgeschwindigkeit bis zu seinem Minimum, um dann wieder sacht anzusteigen. Da das Getriebe mit der Lok ein klassisches Feder-Masse-System (in erster Näherung, da es durch den „Anhang“ ein Mehrmassensystem ist) darstellt, führt das zu dem beschriebenen Effekt.
Die zwangsläufig in einem Getriebe vorhandenen Umkehrspiele inklusive sämtlicher Elastizitäten verstärken diesen Effekt zusätzlich und führen dann zu dem reklamierten Effekt der nicht gerade vorbildgetreuen Talfahrt der Lok.
Die Frage ist nun: was kann man zur Minderung tun.
Akzeptiert man das willensunabhängige Wirken der Naturgesetze ergeben sich einiger mehr oder weniger wirksame als auch umsetzbare Maßnahmen zur Verbesserung.
Ein Ansatzpunkt wäre das Getriebe. Da es sich aber auch um ein Feder-Masse-System (in erster Näherung) mit Umkehrspielen handelt, ergeben sich weitere Ansatzpunkte: Beeinflussung der Feder, der Masse und des Spiels.
Nimmt man sich das Getriebe vor, dann wären da einige Dinge möglich.
1. Beeinflussung des Reibkoeffizienten
Das geht nur bis zu einem gewissen Punkt, da wir im Schneckentrieb der bewußten Stelle immer (bezogen auf „unsere“ Loks) im Mischreibungsgebiet bleiben werden und nie den Bereich der Hydrodynamik erreichen werden. Diese Grenze muß man einfach als gesetzt akzeptieren. D.h. mit Schmiermitteln kann man nur bis zu einem gewissen Punkt Linderung erreichen. Geeignet wären Schmiermittel, deren Schmierstoffilm bei hoher Pressung nicht kollabiert - also Schmiermittel mit EP-Zusätzen (wie z.B. MoS, Graphit).
An der Materialpaarung ließe sich auch noch etwas drehen – also Abstimmung der Werkstoffe von Schnecke und Schneckenrad auf eine Paarung mit geringer Reibung. Die Paarung Ms mit PA ist schon nicht schlecht. Dumm ist nur, daß die Festigkeit des PA dem übertragbaren Moment gewisse Grenzen setzt. Man darf nicht vergessen, daß bei den LGB-Getrieben keine Schneckenräder zum Einsatz kommen, sondern der Einfachheit halber (wegen der Fertigung im Spritzgußwerkzeug ohne Hinterschnitte) statt des Schneckenrades einfach schrägverzahnte Stirnräder verwendet werden. Das hat in der Praxis einen Vorteil und einen Nachteil. Vorteilig ist die nicht erforderliche axiale Einstellung der Schneckenradwelle und nachteilig ist das geringere übertragbare Moment.
2. Abschaffung der Selbsthemmung
Wie schon richtig erkannt, bringt die Abkehr von der eingängigen Schnecke eine wesentliche Verbesserung. Ob 2- oder 3-gängig hängt vom erreichbaren Steigungswinkel (der wiederum eine Funktion des Schneckendurchmessers ist) ab. Überschläglich kann man sagen, daß ein Steigungswinkel von größer 5,7° erreicht werden sollte. Ändert man die Schnecke, muß entsprechend das „Schneckenrad“ angepaßt werden – also Steigungswinkel der Schnecke ausrechnen und Rad mit entsprechendem Schrägungswinkel einsetzen.
3. Einsatz einer Schwungmasse
Eine weitere Möglichkeit wäre der Einsatz einer Schwungmasse. Da wäre die Frage zu beantworten, wie groß das Schwungrad sein sollte und wo die Schwungmasse anzubringen ist. Das Schwungrad kann gar nicht groß genug sein. Als Grundsatz gilt, immer den größtmöglichen Durchmesser verwenden (der Durchmesser geht quadratisch, die Breite nur linear ein) Wenn man eine Schwungmasse (zur Verbesserung) einsetzen will, dann gehört die zwingend auf die Motorwelle. Geht das nicht, muß sie separat gelagert, dafür aber torsionssteif an die Motorwelle gekoppelt werden. Läßt sich das nicht machen, kann man die Sache mit der Schwungmasse „vergessen“.
4. Beseitigung der Umkehrspiele im Getriebe
Dieser Weg ist nach der Abschaffung der Selbsthemmung der effektivste. Hier wäre die axiale Festlegung der Motorwelle der erste Schritt, Wenn man sich die LGB-Getriebeblöcke ansieht, wird man feststellen, daß das teilweise schon in Angriff genommen ist. Die Anschläge müßten so modifiziert werden, daß die Motorwelle nahezu ohne Axialspiel gelagert wird. Will man noch mehr machen, kommt das faktisch einem Neubaugetriebe gleich. Denn es müßten:
alle Gleitlagerungen durch Wälzlagerungen ersetzt,
alle Achsabstände der Räder oder die Stirnräder durch Profilverschiebung auf minimales Flankenspiel eingestellt werden.
Als relativ „unblutige“ Maßnahme könnte man durch externe Maßnahmen ein Flankenwechsel im Getriebe vermeiden. Der Weg wurde schon als gangbar beschrieben: Einsatz von Bremswagen. Damit das Verfahren möglichst effektiv wird, müßte das Ende des Zuges so gebremst werden, daß alle Kupplungen nur noch auf Zug beansprucht werden (die Lok als wieder „am Haken hängt“).
5. Verbesserung der Getriebesteife
Dieser Punkt korrespondiert stark mit dem vorhergehenden. Zusätzlich müßte man:
sauber gefertigte Zahnräder (mit vollständig tragenden Flanken) verwenden und alle Zahnräder auf festere Werkstoffe umstellen (vorzugsweise Metall).
6. Einsatz der Elektronik
Bevor man versucht an diese Stellschraube zu drehen, sollte man daran denken, daß man nur regeln kann, wenn es etwas zu regeln gibt. Keine Regelung kann grundsätzliche Defizite beseitigen. Um es deutlich zu sagen: ohne Beseitigung der Umkehrspiele im Lokgetriebe und Erhöhung der Getriebesteife wird eine elektronische Regelung zu keiner signifikanten Besserung führen. Mit anderen Worten: eine solide Mechanik ist durch nichts zu ersetzen.

Viel Erfolg
wünscht Schmiermaxe
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StefanM
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Re: Zahnradloks ruckeln bei Talfahrt. Lösung ohne Getriebeum

Beitrag von StefanM »

Hallo,

ich glaube, ausführlicher geht's kaum! Danke für den Überblick über die anwendbaren Möglichkeiten. Da ich vor Getriebeumbau/Neubau zurückschrecke, werde ich erst einmal eine Teststrecke mit verschiedenen Kurvenradien aufbauen und mit dem Gefälle experimentieren. Da nur 3 verschiedene Züge zum Einsatz kommen sollen, werde ich einen akzeptablen Ruckel-Mittelwert mit gebremsten wagen ausprobieren. Ich freue mich jedenfalls, so fundierte Antworten erhalten zu haben und ärgere mich, meine Zahnradstrecke, die mit viel Aufwand vom Boden bis ca. auf eine Höhe von 1,50 Meter in ein Regal lief, mit selbstgebastelten Brücken- bzw. Gestellkonstruktionen und einer Zahnradweiche, Pendelzugsteuerung und Zugwechsel, abgebaut zu haben. Ich dachte, dass es an meiner Konstruktion oder dem Gefälle lag.

Nochmals Danke an alle beteiligten, wenn die neue Strecke steht, werde ich natürlich über den Erfolg oder Mißerfolg berichten (nicht immer nur nehmen, auch geben hält ja ein Forum in Schwung.

Deshalb werde ich in den nächsten Tagen auch ein paar Rollmaterial-Umbau-Bilder einstellen, die aber leider mit den professionellen im Forum veröffentlichten in keinster Weise mithalten können. Vielleicht als Anregung für andere Küchentischbastler.

Wie steht Ihr zur Vorstellung von Fremd-Eigenbauten? Nur fürs Auge, oder um zu zeigen, was es so alles gibt?

In diesem Sinne
Guten Rutsch nach 2009

& allzeit Lichtraumfreie Fahrt

bootzilla
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GBMEGGTAL
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Re: Zahnradloks ruckeln bei Talfahrt. Lösung ohne Getriebeum

Beitrag von GBMEGGTAL »

Hallo zusammen

Sicher für euch Spezialisten eine dämmliche Frage, aber was ist eine 2 oder 3 gängige Schnecke?

Meine Bachmann Lok ruckelt auch auf der 5% Rampe. Nun ist klar wieso. :/
Bild

Nur die LGB Antriebe laufen schön hinunter.

Gruss Sigi
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Thomas Engel
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Re: Zahnradloks ruckeln bei Talfahrt. Lösung ohne Getriebeum

Beitrag von Thomas Engel »

GBMEGGTAL hat geschrieben:Hallo zusammen

Sicher für euch Spezialisten eine dämmliche Frage, aber was ist eine 2 oder 3 gängige Schnecke?

Meine Bachmann Lok ruckelt auch auf der 5% Rampe. Nun ist klar wieso.
Nur die LGB Antriebe laufen schön hinunter.

Gruss Sigi
:wink: Hallo Sigi,

schau mal hier: modellbau/viewtopic.php?p=263427, da kannst Du den Typ Faulhaber-Antrieb sehen, den Ottmar verbaut hat.

Die dort (und bei LGB) verwendeten Antriebsschnecken haben eine Steigung von 2, d.h. bei einer Umdrehung werden 2 Gewindegänge überwunden - bei einer dreigängigen Schnecke geht es dementsprechend 3 Zacken weiter. Man braucht zu dem jeweiligen Schneckentyp das passende Gegenzahnrad, die Schräge des Gegenzahnrades wird entsprechend größer.

Leider kann man nicht "mal eben" und "für kleines Geld" ein paar spezielle Zahnräder und Schnecken anfertigen. So haben wir bis jetzt noch nicht genügend Interessenten gehabt, für die LGB Zahnradloks entsprechende Schnecken anzufertigen, um auch da Glockenankermotoren mit Schwungmasse verbauen zu können. (Siehe modellbau/viewtopic.php?p=263773) Ein Buntbahner hat auf diese Weide seiner LGB-Zahnrad-E-Lok das Ruckeln abgewöhnt. Kleiner Tipp: Falls Ihr die Schnecke von älteren LGB-Zahnradlok-Motoren weiterverwenden wollt, achtet darauf, ob sie aus Stahl sind. Vorsicht: Diese Schnecken sind angeschweißt und können NICHT "mal eben" abgezogen und wiederverwendet werden!

Viele Grüße

:flamingdev: Thomas
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Roland Imhof
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Re: Zahnradloks ruckeln bei Talfahrt. Lösung ohne Getriebeum

Beitrag von Roland Imhof »

Hallo Thomas,

erstmal wünsche ich auch Dir und allen anderen Buntbahnern ein gutes neues Jahr.

Wenn ich Dich richtig verstanden habe- ich muss mir die Schnecke mal richtig anschauen- haben die LGB Loks schon eine 2-gängige Schnecke.

So einfach ist dann der Umbau, auch wenn man passende Schnecke/Zahnrad-Kombination findet, gar nicht. Wenn ich also zur Verbesserung von einer zweigängigen auf eine dreigängige Schnecke wechsle, dann fährt die Lok, da die Uebersetzung ändert, nachher also 50 % schneller. D.h. also, dass man das ganze Getriebe anpassen muss, wenn man die Geschwindigkeit beibehalten will.
Dann muss man das ganze ja sowieso von einer anderen Seite angehen.

Weisst Du die Leistungswerte der LGB Motoren? Drehzahl und Leistung in Watt?

Danke.

Gruss

Roland
ottmar
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Re: Zahnradloks ruckeln bei Talfahrt. Lösung ohne Getriebeum

Beitrag von ottmar »

..nochmal ein frohes neues und erfolgreiches neues Jahr!

Als grobe Richtschnur einige Messwerte von LGB (Bühler) Motore:

Drehzahl: ca. 350 bis 400 min-1 pro Volt

Watt Dauer geschätzt 5 Watt, kurzzeitig 30 Watt (kleiner 15 min) -Problem ist relativ schlechte Kühlung im Ks-Block, freimontiert werden es ca. 30 Watt sein. Ein Glocki mit seinem höheren Wirkungsgrad hat dort keine Probleme.

Gruß Ottmar
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