moinsen,
bin zwar nicht im Leistungskurs Physik gewesen, interessant ist das aber allemal.
Was mich jetzt mal interessieren würde:
Sind die ganzen Tests und Berechnungen auch bei den Herstellern der Modelle Grundlage, bevor so 'ne Mühle konstruiert wird oder wird da ohne Rücksicht auf solche Messungen konstruiert? Oder gibt es von euch gemessene physikalische Grundlagen (Gewicht,Geschwindigkeit ff), welche der Hersteller berechnen MUSS? Gibt ja die gleichen Lokmodelle versch. Hersteller mit unterschiedlichen Aufbauten (Metall vs Kunststoff) und Motoren - trotzdem sind die Leistungen annähernd gleich.
Hmmm....

Gruß Andreas

Moin,

richtig Uwe, das sind Grundlagen aber nur ganz offensichtliche - die Spitze des Eisberges sozusagen. Die NEM, das Normenwerk für Modellbahnen beinhaltet ein weiten Bereich; leider wird das oft übersehen. Andreas hat es gerade schon beschrieben und ich hänge noch Etwas dran.
Zum leichteren Verständnis möge diese Frage beitragen: Mit welcher Geschwindigkeit kann ein Modellbahnzug den Radius R1 durchfahren? Welche Bedingungen müssen erfüllt sein, dass ein Zug mit 200 km/h Modellgeschwindigkeit - das sind nur 2,3 km/h oder 63 cm/s dabei nicht entgleist? Einige dieser Faktoren sind Gewicht, Schwerpunktlage, Radsatz- und Gleisgeometrien wie Überhöhung, Spurerweiterung, Stoßfehler usw. im Gleis bzw. Spurkranzform und -höhe beim Rad und das Zusammenspiel dieser Komponenten. Alles das ist reine Physik.
Eine Rolle spielt aber auch noch das menschliche Empfinden bei dem Thema. Beispiel. Beim Vorbild beschleunigt ein ICE in 3 Minuten von 0 auf 200 km/h und legt dabei ca. 6 km Strecke zurück. Würde das in H0 bei einem Fahrtag nachgespielt, wäre nur noch ein Schnarchen im Saal zu hören! Wenn wir dem H0-Zug dafür 15 Sekunden Zeit geben und ihm 6 m Strecke gönnen können - passt das? Wie sieht das aus? 6 Meter?: 2 m Gerade (Länge eines Bettes) dann Halbkreis aus R1 = 2,26m und 2 m zurück. Sicherlich kann man das auch durch Versuche heraus finden nur weiß man dann noch nicht, warum das so ist wie es ist.
Ich mache hier einen Punkt und wünsche gutes Verdauen bzw. Weiterdenken.

An Andreas: Dem Vernehmen nach, sind Modellbahnhersteller beim MOROP vertreten; dort holen sie sich Rat bei den ebenfalls vertretenen Hochschulprofessoren und hören letztendlich auf die Einwände des Spielwarenhandels!

Zitat von Andreas Poths

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...Was mich jetzt mal interessieren würde:
Sind die ganzen Tests und Berechnungen auch bei den Herstellern der Modelle Grundlage, bevor so 'ne Mühle konstruiert wird oder ...

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Konstruiert wird eigentlich, mehr oder weniger nach Gefühl u. Erfahrung. Das sind aber die Eigenschaften, die ein guter Konstrukteur haben sollte. Dabei ist der Routinier im Vorteil. Und hier sieht man unterschiedlichen Handschriften u. erkannt daran, dass bei den Modellbahnherstellern auch mal verschiedene Konstrukteure am Werk sind.
Ob das nun Angestellte des Modellbahnherstellers oder Kooperationspartner sind u. ob das ein Hersteller ist, der alles in einem Haus macht oder nur noch ein Projektierungsbüro ist, ist für Außenstehende selten überschaubar.
Es gibt auch Modellbahnhersteller, die mit alle möglichen Firmen kooperiert haben u. auch externe Entwicklungsleiter unter Vertrag hatten. Im WWW findet man dazu auch mal etwas, z.B.:
http://www.artec-engineering.de/.
Beim Tag der offenen Tür konnte man, vor Jahren bei den Werkzeugmachern von Tillig, auch mal den Märklin-Schriftzug in einer Bodengruppe sehen.
Testen kann man erst, wenn wenigstens ein Muster fertig ist. Vor längerer Zeit wurden auch Außenstehende, die Kontakte zu Modellbahnherstellern hatten, dazu herangezogen. Das waren dann aber etwas anspruchsvollere Tests, wo man auch eine Standard-Meßtechnik benötigte u. einige Protokolle mit verbalen Beurteilungen u. Meßergebnissen grafisch darstellen mußte. Diese Tests erfolgten aber nur im direkten Datenaustausch mit den Herstellern. Aber so etwas mache ich schon ewig nicht mehr u. die Marktbedingungen lassen dafür wenig Spielraum übrig. Vermutlich ist der Aufwand für die paar Stückzahlen nicht mehr nötig.
Die recht einfachen Produktvorstellungen der Fachpresse sind dazu kein Vergleich. Das der Modellbahner nun der Praxis-Tester ist u. die junge Generation der Konstrukteure nun weniger Gefühl u. Erfahrung hat, sieht man in den Foren, wenn neue Produkte kritisiert werden.
Leider sind nur wenige Modelleisenbahner in der Lage in dieser Kritik, notwendige Kompromisse, ökonomische Zwänge, Fehler in der Konstruktion u. Fehler bei der Fertigung zu unterscheiden.

Hier mal ein uraltes Testprotokoll, was ich noch auf einem externen Speicher gefunden habe:
http://www.rolf-uwe-hochmuth.de/2015-12-15-Testprotokoll.pdf
Hersteller u. Modell habe ich unkenntlich gemacht, ich möchte mich an alte Absprachen halten.

Danke für das Statement!

"kleine Welt"-Chris hat ja nun vom Vorbild zum Modell "heruntergemessen" . Hier sind ja nun alle Loks einer Baureihe, Serie gleich; nehmen wir die 218er, welche sich im Vorbild wenig von ihren Schwestern unterscheidet.
So, und nun nehmen wir ein Modell von verschiedenen Herstellern. Verschiedene Aufbauten, Fahrgestelle, (gleiche Form, aber verschiedene Materialien), Antriebe (versch. Getriebe, Motore).
Wenn man nun von "unten" (1:87) nach "oben" (1:1) umrechnet, müßten ja in 1:1 total verschiedene Loks herauskommen (Leistung, Geschwindigkeit, Fahrverhalten und was sonst noch)
Nur so ein Gedankengang von mir.

Gruß Andreas

Diese Gedanken sind schon richtig, aber wirklich relevant für den Modellbahner sind neben den äußeren Abmessungen eigentlich nur der Km/h / Spannung-Verlauf u. die Zugkraft.
Wobei man solche Tests nur analog mit stabilisierter Konstantspannung u. möglichst bei Kontrolle der Stromaufnahme machen sollte.
Mich stören aber auch Konstruktionen, die das (~)doppelte Gewicht brauchen, um gleiche Zugkräfte wie vergleichbare Modelle zu erzielen, weil die Konstrukteure sich nicht so richtig mit den Auswirkungen der Kippmomente u. der Ausnutzung der Gesamtmasse als Reibmasse auskennen oder Getriebe u. Fahrgestelle konstruieren, die erst bei ca. 5V aus dem Stand über einen Hocker springen u. dann mit vielfacher Höchstgeschwindigkeit, schlecht steuerbar, um die Anlage rasen. Das sind oft die uralten Konstruktionen, die man dann getarnt als Digitallok noch weitere 50 Jahre verkaufen will.

Guten Tag Andreas,

in Ergängzung zu Rolf-Uwes Antwort auch ein paar Anmerkungen von mir:

die zulässigen Streuungen sind bei Modellen ganz andere als bei großen Maschinen. Nachzulesen u.a. in den VDE-Vorschriften; bei Motoren in der Reihe VDE 0530. Vergleichbar sind Modelle des gleichen Vorbilds, jedoch unterschiedlichen Modellproduzenten nur bei bestimmten Eckpunkten (Abmessungen, v_vorbild, Zugkraft), alles andere sind Konstruktionsspezifika. Man kann dies bewerten (so wie ich es mache), oder einfach nur zur Kenntnis nehmen; auf das Vorbild sind jedoch keine anderen Werte übertragbar, wie auch umgekehrt; deshalb sind dem Maßstabszwang hier Grenzen gesetzt. Wer dies akzeptiert, findet viele interessante und weiterführende Informationen. Hierzu verweise ich mal für die BR V160/216 auf ein paar Vergleichsdiagramme:
M29845.1A
3074.2
3075.3
3079.1:a
3079.1:b
3374.2:a
3374.2:b und
3774.1

jeweils die Testreihe in AC (Wechselstrom) und das Schaltkästchen U_s (Schienenspannung).
Die Kurzliste enthält verschiedene Konstruktionen (Motor, Getriebe, Ansteuerung) der V160/216, wie ich sie hier im Forum unter den Vergleichsfahrten V160/216 publiziert habe.
Fangen wir an mit dem Diagramm Stromaufnahme als Funktion der Spannung. Die o.g. Modelle aktivieren mit dem U_s-Kästchen, dann nach unten scrollen und abschicken.
Das entstandene, bunte Diagramm mit schwarzem Hintergrund zeigt Dir die o.g. Modelle farblich differenziert die Stromaufnahme bei unterschiedlichen
Spannung am Gleis. Die meisten Modelle haben wenig Änderung in der Stromaufnahme, die größte, absolute Stromaufnahme die LFCM3-Modelle; die kleinste absolute Stromaufnahme das "HLA"-Modell aus einer Anfangspackung.
Das selbe Spiel nun mit der Drehzahl in Abhängigkeit von der Spannung (das was Rolf-Uwe weiter oben genannt hat). Das Diagramm offenbart weniger Unterschiede als gedacht (an einer km/h-Version arbeite ich noch). Die schnellsten Modelle sind die mit Trommelkollektormotoren, die langsamsten (und damit vorbildgerechten) Modelle sind die mit Scheibenkollektormotor. Interessant sind hier die Markierungen mit den kleinsten Werten in der Hz-Skala; verwendet wurde eiin ganz normaler Trafo Typ 6173. Viel Spaß beim Schauen
Es fehlt noch die Stromaufnahme als Funktion der Belastung, selbe Vorgehensweise wie oben. Bemessungsspannung 12V. Alle Modelle haben hier nahezu gleichartig aussehende Graphen (jeder Punkt von links beginnend, ist ein Wagen mehr). Will man diese Messreihen "besser" vergleichen, bietet es sich an, nicht die reinen Stromaufnahme, sondern die relative Stromaufnahme (Leerlauf = 100%) zu vergleichen. Das kannst Du in der selben Vorgehensweise wie oben unter
relative Stromaufnahme als Funktion der Belastung bei 12V
anschauen. Der "stärkste" Motor hat die kleinste Steigung in diesem Diagramm; und das nicht *nicht* der "HLA".
In diesem Diagramm siehst Du auch die Grenzen von Reihenmessungen, wie Du am Beispiel der 3075 erkennen kannst.
Weitere Loktestdiagramme kannst Du aus der Loktest-Seite entnehmen.

Viel Spaß beim Stöbern.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Hey Chris,
Wow, also ich bin ja bei der Zeit schon ausgestiegen...

Aber: interessant.
Ich hab mir das mit der Gewichtsumrechnung in den letzten Wochen mal hergeleitet, allerdings bin ich über Dichte gegangen (die "Dichte einer Lok" sollte ja zwischen Vorbild und Modell bei maßstäblicher Umsetzung keine Unterschiede aufweisen).

Mit der Beschleunigung: Modellbahnloks sind doch viel höher übersetzt, oder? Damit wird die Lok von Drehzahl vorwärts gerissen, während es im Orginal das Drehmoment erledigen muss...
Schöne Grüße,
ebenfalls-Hobby-Physiker ( ) Christian

Guten Tag Christian,

Zitat von baureihe482

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Mit der Beschleunigung: Modellbahnloks sind doch viel höher übersetzt, oder? Damit wird die Lok von Drehzahl vorwärts gerissen, während es im Orginal das Drehmoment erledigen muss...

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Bei Märklinmodellen ist Standardmäßig zwischen 1:6 und 1:28 alles drin in den meisten Fällen. Ausnahmen ausgenommen.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Hallo,

also nochmal zum Nutzen und Vorgehen... natürlich macht es nicht sonderlich Sinn, das doppelte der üblichen Speisespannung an ein Gleis zu legen - zumindest auf Dauer. Allein das Abbremsen der Lok vor der nächsten Kurve könnte ein echtes Problem werden...

Mir gings um die Höchstleistungen, die unsere Loks, umgerechnet auf das Vorbild, so erreichen können. Und da schneiden sie z.T. richtig gut ab

Auch für die Hersteller dürften die Eigenschaften ihrer Loks, wenn sie außerhalb des spezifizierten Bereiches betrieben werden, kaum interessant sein... Bauteile und Konstruktion der Lok sind nicht unbedingt für diese Beanspruchung ausgelegt. Die Hersteller kümmert es eher, wie schon gesagt wurde, daß die Loks betriebssicher und qualitativ langlebig (je nach Anspruch des Herstellers) sind.

Auch die Herstellungskosten dürften ständig im Fokus stehen... man will ja konkurrenzfähig bleiben.

Zitat von baureihe482

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Modellbahnloks sind doch viel höher übersetzt, oder? Damit wird die Lok von Drehzahl vorwärts gerissen, während es im Orginal das Drehmoment erledigen muss...

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Ich denke, so ist es... man darf auch nicht vergessen, das Vorbild hat ja auch noch ein Schaltgetriebe, wie ein Auto. Wir haben nur einen Gang. Und wenn der Motor ordentlich unter Dampf gesetzt wird, zischt die Lok in diesem einen Gang dann ab wie die Hölle...

Viele Grüße
Chris

Zitat von kleineWelt

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Ich denke, so ist es... man darf auch nicht vergessen, das Vorbild hat ja auch noch ein Schaltgetriebe, wie ein Auto. Wir haben nur einen Gang. Und wenn der Motor ordentlich unter Dampf gesetzt wird, zischt die Lok in diesem einen Gang dann ab wie die Hölle...

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Wäre mir neu dass nen echte E-Lok ein Schaltgetriebe hat...
So ein paar kleinere Dieseltriebwagen ja (oder Dieselloks einen Langsam- und Schnellgang, aber glaube nicht zum umschalten während der Fahrt). Aber nicht so alles andere. Da sind die Motoren auch nur über Stirnradgetriebe ans Rad gelegt...

In der Lokwelt Freilassing steht ne ähhhhh E44? die an der einen Seite offen ist zum reingucken. Da sieht man schön das genau eine Zahnradgetriebe zwischen je dem Fahrmotor im inneren und der Achse.
Also nix Gangschaltung bei E-Loks
Schöne Grüße,
Christian

Zitat von kleineWelt

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Ich denke, so ist es... man darf auch nicht vergessen, das Vorbild hat ja auch noch ein Schaltgetriebe, wie ein Auto. Wir haben nur einen Gang. Und wenn der Motor ordentlich unter Dampf gesetzt wird, zischt die Lok in diesem einen Gang dann ab wie die Hölle...

Viele Grüße
Chris

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Moin Chris

Die 103 hat ein Schaltgetriebe wie ein Auto :

Wann ist denn das eingebaut worden :

MfG von Uwe aus Oege

Edith : Christian war schneller

Moin,

als Antrieb für selbstfahrende Landfahrzeuge sind bis heute Dampfmaschine und Elektromotor die am besten geeigneten Antreiber. Im Gegensatz zum Verbrennungsmotor sind sie nämlich in der Lage unter Last anzulaufen und auch nur sie können über einen recht großen Drehzahlbereich ausreichend hohe Drehmomente erzeugen. Der V-Motor braucht 2 Hilfsmittel dazu, 1. Kupplung und 2. Getriebe. So gesehen ist er ein Krüppel.
Wer einem Elektroantrieb eine Kupplung und ein Schaltgetriebe verpasst, befindet sich auf einem Irrweg. Österreichische Lokkonstrukteure haben das einmal gemacht in dem sie einer elektrischen Verschublok ein hydraulisches Getriebe verpasst haben, was ein Megaflop war.
Immerhin: Es gab so etwas! Aber bestimmt nicht bei einer 103. Da gab es bei einem Exemplar nur elektrische Besonderheiten.

Zitat von kleineWelt

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Mir gings um die Höchstleistungen, die unsere Loks, umgerechnet auf das Vorbild, so erreichen können. Und da schneiden sie z.T. richtig gut ab

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Der Haken liegt bei der Umrechnung. Man kann zwar Masse und Leistung maßstäblich umrechnen (mit den entsprechenden Potenzen), nicht aber die Geschwindigkeit.

Das heißt, selbstverständlich kann man die Geschwindigkeit umrechnen, doch für einen Vergleich der Fahrleistungen ist nur die absolute Geschwindigkeit sinnvoll, nicht die maßstäbliche. Leicht zu erklären an Automobilen: Wenn ein Auto halb so groß ist wie ein anderes, vergleicht man ja auch nicht die Beschleunigungszeit von 0 auf 50 km/h des kleinen mit 0 auf 100 km/h des großen. Ebenso im Sport, dort werden die Leistungen auch nicht auf die Körpergröße der Sportler umgerechnet (10 Prozent kleiner --> nur 90 Meter laufen statt 100).

Wenn eine H0-Lok maßstäbliche 160 km/h fährt, sind das weniger als echte 2 km/h. Um auf die zu beschleunigen wird die Vorbildlok auch nicht erheblich länger brauchen. Sie braucht aber bei gleichem Leistungsgewicht auf echte 160 km/h deutlich länger als das Modell auf 2 km/h, logischerweise.

Die Bewegungsenergie wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit. Sie ist also bei 160 km/h 6.400 mal so groß wie bei 2 km/h. So muß die Vorbildlok um mehrere Größenordnungen höhere Beschleunigungsarbeit leisten als die Modelllok für die maßstäblich runtergerechnete Geschwindigkeit.

Also sind unsere Modellfahrzeuge, wenn sie das gleiche Leistungsgewicht haben wie die Vorbilder, in bezug auf die Modellgeschwindigkeiten sehr stark übermotorisiert.

Grüße
Bernhard

Servus,

ich beschäftige mich auch ab und zu mal gedanklich mit dem Thema. Vor einiger Zeit habe ich mal eine Berechnung der Beschleunigungskurve eines ICE unter optimalen Voraussetzungen durchgeführt. Ich wollte damals wissen, ob der Anfahrruck eines Zuges, den wir spüren, wirklich sichtbar ist und wie das im Modell aussehen müsste.
Ich kann Schwancks nachfolgend zitierte Anmerkung nur unterstreichen.

Zitat von Schwanck

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Eine Rolle spielt aber auch noch das menschliche Empfinden bei dem Thema. Beispiel. Beim Vorbild beschleunigt ein ICE in 3 Minuten von 0 auf 200 km/h und legt dabei ca. 6 km Strecke zurück. Würde das in H0 bei einem Fahrtag nachgespielt, wäre nur noch ein Schnarchen im Saal zu hören! Wenn wir dem H0-Zug dafür 15 Sekunden Zeit geben und ihm 6 m Strecke gönnen können - passt das? Wie sieht das aus? 6 Meter?: 2 m Gerade (Länge eines Bettes) dann Halbkreis aus R1 = 2,26m und 2 m zurück. Sicherlich kann man das auch durch Versuche heraus finden nur weiß man dann noch nicht, warum das so ist wie es ist.

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Für meine Berechnung habe ich eine Beschleunigung des ICE von 0,5 m/s² und einen Anfahrruck von 0,5 m/s³ verwendet. Diese Werte habe ich so aus mehreren Quellen im Internet übernommen.
Damit erreicht der ICE erst nach einer Sekunde seine volle Beschleunigung. Er fährt dann 0,9 km/h und hat 8 cm (in H0 1 mm) zurückgelegt.
Nach 3 Sekunden fährt er 4,6 km/h und hat 1,6 m (in H0 18 mm) zurückgelegt.
Nach 5 Sekunden fährt er 8,1 km/h und hat 5 m (in H0 58 mm) zurückgelegt.
Nach 10 Sekunden fährt er 17 km/h und hat 22,5 m (in H0 26 cm) zurückgelegt.
Nach 60 Sekunden fährt er 107 km/h und hat fast 900 m (in H0 über 10 m) zurückgelegt.
Das ist auf einer Modellbahnanlage, wie Schwanck schon bemerkte, nicht darstellbar. Wie geht man aber mit solchen Erkenntnissen um? Ich habe für mich beschlossen, dass ich Ruck und Beschleunigung so einstelle, dass es gerade noch ertragbar ist und es mir nicht gefühlt viel zu langsam aussieht. Damit beschleunigen meine Züge immer noch um ein vielfaches zu schnell, aber die Strecken sind ja auch um ein vielfaches gestaucht.
hier noch ein Beispiel:

Hallo @all,

ja, mit dem "Schaltgetriebe wie ein Auto" bei Elloks, das war nicht korrekt. Fahrstufenschaltungen hatte die E 103 allerdings schon (in Form von 40 Anzapfungen am Haupttransformator). Zwei dieser Stufen konnten in einer Sekunde geschaltet werden. D.h. wenn meine Modell-E 103 die maßstäblichen 756 km/h erreicht hat, hat das Original gerade mal zwei Fahrstufen geschaltet...

Zitat von BernhardI

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Zitat von kleineWelt

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Mir gings um die Höchstleistungen, die unsere Loks, umgerechnet auf das Vorbild, so erreichen können. Und da schneiden sie z.T. richtig gut ab

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Der Haken liegt bei der Umrechnung. Man kann zwar Masse und Leistung maßstäblich umrechnen (mit den entsprechenden Potenzen), nicht aber die Geschwindigkeit.

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Man kann nicht nur - man muß... Deine Beispiele aus dem Sport und das Auto-Beispiel hinken, denn sie gehen am Kern der Sache vorbei. Wir betrachten hier maßstäblich verkleinerte Modelle gegenüber dem originalen Vorbild. Beim Sport etwa geht's aber nicht um Vergleiche von Menschen mit Menschen in Liliputgröße, auch nicht bei den Autos.

Leicht einsehbar ist alles durch meine Erklärung mit den Loklängen. Eine Vorbildlok legt 10 Loklängen in einer bestimmten Zeit zurück (beim beschleunigen, oder ganz normal beim fahren). Eine Modelllok muß entsprechend 10 Modellloklängen zurücklegen in der gleichen Zeit, damit der gleiche Geschwindigkeits- bzw. Beschleunigungseindruck entsteht. Mit diesem gedanklichen Kniff habe ich die nicht unbedingt einfache Übertragung Modell gegen Vorbild bei meinen Rechnungen bewiesen.

Zitat von Asslstein

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Für meine Berechnung habe ich eine Beschleunigung des ICE von 0,5 m/s² und einen Anfahrruck von 0,5 m/s³ verwendet. Diese Werte habe ich so aus mehreren Quellen im Internet übernommen.
Damit erreicht der ICE erst nach einer Sekunde seine volle Beschleunigung. Er fährt dann 0,9 km/h und hat 8 cm (in H0 1 mm) zurückgelegt.
Nach 3 Sekunden fährt er 4,6 km/h und hat 1,6 m (in H0 18 mm) zurückgelegt.
Nach 5 Sekunden fährt er 8,1 km/h und hat 5 m (in H0 58 mm) zurückgelegt.
Nach 10 Sekunden fährt er 17 km/h und hat 22,5 m (in H0 26 cm) zurückgelegt.

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Sehr interessante Betrachtungen ... ich werde irgendwann mal versuchen, meinen Fleischmann-ICE vorbildgetreu anfahren zu lassen. Mal schauen, ob ich das hinkriege. Mit meiner Spezial-Pulsbreitensteuerung könnte das vielleicht klappen... die ermöglicht extreme Langsam-"Fahrten"...

Habe übrigens gestern mal meine rot/weisse BR 114 Roco Hobby Line auf die Versuchs-Strecke gelassen... die ging noch um einiges doller ab, als die Fleischmann E 103. Muss vielleicht doch irgendwann mal einen Atmel programmieren, um die Zeiten genau und automatisch ausmessen zu können...

Viele Grüße
Chris

____

p.s. grad seh' ich, daß sich die BR 114 einen Haftreifen heruntergerieben hat bei diesen Versuchen...
naja, wo gehobelt wird, da fallen Späne...

Zitat von kleineWelt

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Zitat von BernhardI

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Zitat von kleineWelt

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Mir gings um die Höchstleistungen, die unsere Loks, umgerechnet auf das Vorbild, so erreichen können. Und da schneiden sie z.T. richtig gut ab

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Der Haken liegt bei der Umrechnung. Man kann zwar Masse und Leistung maßstäblich umrechnen (mit den entsprechenden Potenzen), nicht aber die Geschwindigkeit.

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Man kann nicht nur - man muß... Deine Beispiele aus dem Sport und das Auto-Beispiel hinken, denn sie gehen am Kern der Sache vorbei. Wir betrachten hier maßstäblich verkleinerte Modelle gegenüber dem originalen Vorbild. Beim Sport etwa geht's aber nicht um Vergleiche von Menschen mit Menschen in Liliputgröße, auch nicht bei den Autos.

Leicht einsehbar ist alles durch meine Erklärung mit den Loklängen. Eine Vorbildlok legt 10 Loklängen in einer bestimmten Zeit zurück (beim beschleunigen, oder ganz normal beim fahren). Eine Modelllok muß entsprechend 10 Modellloklängen zurücklegen in der gleichen Zeit, damit der gleiche Geschwindigkeits- bzw. Beschleunigungseindruck entsteht. Mit diesem gedanklichen Kniff habe ich die nicht unbedingt einfache Übertragung Modell gegen Vorbild bei meinen Rechnungen bewiesen.

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Deine zitierte Äußerung und meine Erklärung waren über die Leistung.

Jetzt argumentierst Du mit dem "Eindruck", das ist ganz etwas anderes. Der hat mit "Leistung" nun gar nichts zu tun, außer Du verstehst unter "Leistung" ganz etwas anderes als die Physik.

Der Eindruck ist für physikalische Rechnungen nicht relevant. Die Regeln der Physik gelten für alle Fahrzeuge aller Größen. Es spielt keine Rolle, ob sie eine maßstäbliche Verkleinerung eines anderen Fahrzeugs sind oder nicht. Also sind bei einem Vergleich der Leistung auch dieselben Kriterien anzuwenden, die nicht von ihrer Größe abhängen.

Hallo Bernhard,

Zitat von BernhardI

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Deine zitierte Äußerung und meine Erklärung waren über die Leistung.

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mir fällt gerade auf: Leistungsberechnungen können wir ja jetzt auch machen

Die Vorbild- E 103 müßte in einer Sekunde auf 756 km/h beschleunigen, um mit dem Modell mithalten zu können.
Dazu müßte das Vorbild welche Leistung erbringen?

Beschleunigungsarbeit = (m / 2) * v ^ 2 = (114000 / 2) * (756 / 3.6) ^2 = 2.513.700.000 Ws.

Leistung = Beschleunigungsarbeit / Zeit = 2.513.700.000 Ws / 1 s = 2.513.700 kW. Das Vorbild hatte aber "nur" 6.420 kW.

Damit die echte E 103 also so abzischen hätte können wie das Modell, hätte sie rein rechnerisch knapp das 400-fache ihrer Nennleistung gebraucht.

Das tröstet mich über den lausigen Wirkungsgrad unserer Modellloks wieder etwas hinweg

Viele Grüße
Chris

Zitat von kleineWelt

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...

Damit die echte E 103 also so abzischen hätte können wie das Modell, hätte sie rein rechnerisch knapp das 400-fache ihrer Nennleistung gebraucht.
...
Viele Grüße
Chris

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Moin Chris,

... und mindestens 12 Haftreifen bräuchte die 103 auch noch.
Bei der großen Bahn gehört der Reibwert zu den unsicheren Randbedingungen, da vom Wetter abhängig. Deshalb zählt Streusand zu den unabdingbaren Betriebsmitteln bei Triebfahrzeugen.

Servus Chris,

ich stelle mal eine wenig kühne Behauptung auf.

Zitat von kleineWelt

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Sehr interessante Betrachtungen ... ich werde irgendwann mal versuchen, meinen Fleischmann-ICE vorbildgetreu anfahren zu lassen. Mal schauen, ob ich das hinkriege. Mit meiner Spezial-Pulsbreitensteuerung könnte das vielleicht klappen... die ermöglicht extreme Langsam-"Fahrten"...

---

Da hast Du keine Chance. Schau Dir mal die ersten drei Sekunden eines solchen Beschleunigungsvorgangs genauer an. Der Antriebsstrang unserer Modellbahnfahrzeuge ist für solch sanfte Anfahrten völlig unbrauchbar.

Gruß
Knut

Oder man baut die Antriebe selber:
http://www.modellbahn-kurier.de/modellbahnteil-ek-2014-01/ (ganz unten)
Dieses Modell wurde auf unserem Stammtisch vorgeführt. Die Lok läuft wie ein schweizer Uhrwerk im Analogbetrieb. Keine moderne Serien-Digitallok, von unseren Spezialisten eingerichtet, konnte da mithalten. Übersetzung, ich glaube so um 1:60?
Aber das kann nur einer, der von Weinert-Loks nur die "groben" Teile nimmt u. das komplette Fahrwerk selber baut.

Wir dagegen, mit unseren "primitiven Serien Spielzeug" müssen uns schon damit begnügen, was wir einkaufen können. Es ist evtl. gar nicht so gut, wenn wir hier wissenschaftliche Diskussionen auf philosophischen Niveau führen. Die Realität in der normalen Modellbahn ist ernüchternd. Die Antriebe unterscheiden sich kaum von denen der nachkriegs Schuko Aufzieh-Autos u. die sollen uns dann mit Hilfe von Decodern ein perfektes Fahren vorgaukeln u. damit wir uns nicht zu sehr auf die Fahreigenschaften konzentrieren, gibt es eine Lightshow u. Disco Sound dazu.

Zitat von Schwanck

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Zitat von kleineWelt

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...

Damit die echte E 103 also so abzischen hätte können wie das Modell, hätte sie rein rechnerisch knapp das 400-fache ihrer Nennleistung gebraucht.
...
Viele Grüße
Chris

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Moin Chris,

... und mindestens 12 Haftreifen bräuchte die 103 auch noch.
Bei der großen Bahn gehört der Reibwert zu den unsicheren Randbedingungen, da vom Wetter abhängig. Deshalb zählt Streusand zu den unabdingbaren Betriebsmitteln bei Triebfahrzeugen.

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moin, ist zwar etwas OT, aber ich möchte es als Info mal einwerfen...
es steht im neuesten em oder mm (sorry, kann heute abend nochmal nachschauen... ops: )...
...man hat inzwischen festgestellt, daß beim Vorbild auf der Oberkante der Schiene eine Walgbewegung entsteht. Also ein früher nicht nachmeßbares Phänomen des "Einsinkens" der Radreifen. Was auch zur Zugkraft beiträgt.

Gruß Andreas

Hallo zusammen,

Zitat von Asslstein

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ich stelle mal eine wenig kühne Behauptung auf.

Zitat von kleineWelt

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Sehr interessante Betrachtungen ... ich werde irgendwann mal versuchen, meinen Fleischmann-ICE vorbildgetreu anfahren zu lassen. Mal schauen, ob ich das hinkriege. Mit meiner Spezial-Pulsbreitensteuerung könnte das vielleicht klappen... die ermöglicht extreme Langsam-"Fahrten"...

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Da hast Du keine Chance. Schau Dir mal die ersten drei Sekunden eines solchen Beschleunigungsvorgangs genauer an. Der Antriebsstrang unserer Modellbahnfahrzeuge ist für solch sanfte Anfahrten völlig unbrauchbar.

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Das ganze Antriebskonzept unserer Modellbahnloks ist nicht unbedingt auf hervorragende Fahreigenschaften ausgelegt.

Hervorragende Fahreigenschaften wären vor allem: ein großer Geschwindigkeitsbereich, natürlich ruckelfreie Fahrt, und sehr gute Langsamfahreigenschaften.

Ein dreipoliger Motor wie bei der FLM ist da wohl nicht erste Wahl... je mehr Pole ein E-Motor hat, desto ruhiger läuft er, desto kleinere "Rastmomente" hat er, desto langsamer kann er noch zuverlässig laufen.

Zitat von rolfuwe

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Oder man baut die Antriebe selber: http://www.modellbahn-kurier.de/modellbahnteil-ek-2014-01/ (ganz unten)
Dieses Modell wurde auf unserem Stammtisch vorgeführt. Die Lok läuft wie ein schweizer Uhrwerk im Analogbetrieb. Keine moderne Serien-Digitallok, von unseren Spezialisten eingerichtet, konnte da mithalten.

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Schau Dir mal die Werte unten an...

Zitat

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Übersetzung, ich glaube so um 1:60?

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Eine hohe Übersetzung allein bringt es auch nicht unbedingt... denn was helfen sehr gute Langsamfahreigenschaften, wenn die Lok dann keine vernünftige Höchstgeschwindigkeit mehr erreicht? Vor allem an hochwertigen Motoren führt m.E. kein Weg vorbei, wenn man die Fahreigenschaften von Loks wirklich verbessern will.

Zitat von Schwanck

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Bei der großen Bahn gehört der Reibwert zu den unsicheren Randbedingungen, da vom Wetter abhängig. Deshalb zählt Streusand zu den unabdingbaren Betriebsmitteln bei Triebfahrzeugen.

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Und der Streusand kann dazu führen, daß sich das Gleisbett irgendwann lockert, hab' ich mal gelesen...

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So, vorhin wieder ein paar Versuche gemacht

Habe mal mit meinem Selbstbau-Fahrpult versucht, eine Extrem-Langsamfahrt zu vermessen. Mit der E 103 "fahre" ich 2 cm in 25 Sekunden. Man kann das übrigens durchaus "fahren" nennen (vielleicht mache ich auch mal Videos davon).

Bin gespannt auf die Rechnung...

v = s / t = 0,02 / 25 = 0,0008 m/s. Für drei Meter Modellbahnlandschaft wäre die Lok dann knapp über eine Stunde unterwegs. Da zuzuschauen, dürfte nur sehr hartgesottenen Modellbahnspielern Freude bereiten

Auf das Vorbild übertragen: 0,008 m/s * 87 = 0,0696 m/s = 0,25 km/h.

Das ist kein schlechter Langsamfahrwert, denke ich Das menschliche Schrittempo wird mit 3,6 km/h veranschlagt. Ein normal gehendes Preiserlein wäre also über 10 mal schneller unterwegs, als die Modell- E 103.

Meine am höchsen übersetzten Modellbahnloks sind die Roco 360 und die Roco V60.

Die Roco V 360 fährt (auf Fahrstufe 2 meines Pultes) 19 cm in 9 Minuten 30 Sekunden.
v = s / t = 0,19 / (9,5 * 60) = 0,00033 m/s. Auf das Vorbild übertragen: 0,10 km/h.
Eine H0-Stechmücke würde der Lok mit 1,4 km/h davonfliegen...

Die Roco V60 fährt (auf Fahrstufe 2 meines Pultes) 1 cm in 1 Minute 40 Sekunden. (*)
v = s / t = 0,01 / 100 = 0,0001 m/s. Auf das Vorbild übertragen: 0,0001 * 87 * 3,6 km/h = 0,031 km/h.

Die Lok würde damit ein Rennen gegen H0-Schneckchen, die sich im Sommer vielleicht mal auf meiner Anlage tummeln werden, knapp gewinnen... diese "bringen" es auf ganze 0,027 km/h.

Schon erstaunlich, oder...?

Viele Grüße
Chris

(*) ich wußte zuerst gar nicht, ob die Lok überhaupt fährt...

Servus Chris,

Deine Langsamfahrwerte, die Du beschreibst, sind wirklich bemerkenswert. Videos würde ich mir gerne anschauen. Aber nur wenn Du Lust hast, ich glaube Dir Deine Ergebnisse. Vor allem die 0,8 mm/s würden dem echten ICE schon recht nahe kommen, das hätte ich nicht gedacht.

Aber diesen Satz solltest Du schnell wieder vergessen. Er ist so verkehrt, wie er pauschal ist.

Zitat von kleineWelt

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Ein dreipoliger Motor wie bei der FLM ist da wohl nicht erste Wahl... je mehr Pole ein E-Motor hat, desto ruhiger läuft er, desto kleinere "Rastmomente" hat er, desto langsamer kann er noch zuverlässig laufen.

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Es gibt Motoren mit einer sehr großen Polzahl, die riesige Rastmomente haben und es gibt Motoren komplett ohne Rastmoment. Und selbst wenn ein Motor ein großes Rastmoment hat, kann dieses durch ein hoch übersetztes Getriebe und eine gleichmäßige nicht zu niedrige Grundlast (z.B. eine Schwungmasse) stark gedämpft werden und kaum zum tragen kommen.

Gruß
Knut

Guten Abend Chris,

An deinen langsamfahrenden Loks besteht nicht nur von Knut ein Interesse, insbesondere an jeweils einem Belegvideo:

Zitat von kleineWelt

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Meine am höchsen übersetzten Modellbahnloks sind die Roco 360 und die Roco V60.

Die Roco V60 fährt (auf Fahrstufe 2 meines Pultes) 19 cm in 9 Minuten 30 Sekunden.
v = s / t = 0,19 / (9,5 * 60) = 0,00033 m/s. Auf das Vorbild übertragen: 0,10 km/h.
Eine H0-Stechmücke würde der Lok mit 1,4 km/h davonfliegen...
Die Roco 360 fährt (auf Fahrstufe 2 meines Pultes) 1 cm in 1 Minute 40 Sekunden. (*)
v = s / t = 0,01 / 100 = 0,0001 m/s. Auf das Vorbild übertragen: 0,0001 * 87 * 3,6 km/h = 0,031 km/h.
Die Lok würde damit ein Rennen gegen die H0-Schneckchen, die sich im Sommer vielleicht mal auf meiner Anlage tummeln werden, knapp gewinnen... diese "bringen" es auf ganze 0,027 km/h.

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Diese Belegvideos wären eine hervorragende Ergänzung zur Artikelserie Wie langsam ist Langsam?".
Zur Untersetzung der genannten Loks möchte ich Dich um die exakte Angabe der Getriebeuntersetzung bitten (zu Vergleichszwecken).

Vielen dank im vorraus!

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Zitat von Andreas Poths

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moin, ist zwar etwas OT, aber ich möchte es als Info mal einwerfen...
es steht im neuesten em oder mm (sorry, kann heute abend nochmal nachschauen... ops: )...
...man hat inzwischen festgestellt, daß beim Vorbild auf der Oberkante der Schiene eine Walgbewegung entsteht. Also ein früher nicht nachmeßbares Phänomen des "Einsinkens" der Radreifen. Was auch zur Zugkraft beiträgt.

Gruß Andreas

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moin,
ich zitiere:
"...Man wußte damals (zu Beginn des Dampflokzeitalters) noch nicht, dass es zwischen Radreifen und Schiene zu einer fortwährenden Walkbewegung kommt. Die Kombination aus - selbstverständlich nicht sichtbaren - minimalen Eindellungen sowohl des Rades als auch der Schiene sorgt für eine kleine Berührungsfläche anstelle desmathematisch definierbaren Berührungspunktes zwischen Kreis und Tangente."
Zitatende. Aus: em 01/2016 Seite 10; "Im Fokus: Baureihe 57"

Ich denke mal, dass dieser Effekt bei Modelllokomotiven nicht auftritt - zu geringes Gewicht. Allerdings kann ich mir bei Loks mit Haftreifen dieses "Phänomen" schon vorstellen - ganz besonders bei Giganten wie der Ae 8/14 mit 1,4 kg Lebendgewicht. Man spricht ja auch von Eindellungen der Haftreifen bei Vitrinenmodellen, welche nach langer Standzeit auf Gleisen auf die Reise geschickt werden.
Es gab ja mal beim Vorbild so was Ähnliches: Die Micheline. Allerdings weniger um die Reibung zu Erhöhen als viel mehr den Federungskomfort auszunutzen - wer mehr weiß, bitte sehr

Gruß Andreas