Geheimnisse des Gummimotors. Zeichnung, Beschreibung

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Geheimnisse des Gummimotors. Tipps für einen Modellbauer

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Viele Jahre lang war der Gummimotor aufgrund seiner einfachen Bedienung und geringen Kosten der Hauptmotor für Modellbauer. Doch auch heute noch finden Schiffsmodelle und Automodelle mit Gummimotor angesichts der Fülle an Mikromotoren ihre glühenden Anhänger, wie insbesondere aus redaktionellen Posts hervorgeht. Von Ihren Fragen, liebe Leserinnen und Leser, sind zwei die häufigsten. So interessieren sich T. Zavgorodniy aus Wolgograd, E. Shcherbina aus Semipalatinsk, A. Zhdanov aus Moskau und andere dafür, wie man die Anzahl der Umdrehungen eines Gummimotors berechnet, um seine Energie optimal zu nutzen, und was der Grund dafür ist für höchste Energieeffizienz.

Der Gummimotor funktioniert aufgrund der inneren Energie der gedehnten Gummifäden. Sie können ihre Länge ziemlich stark erhöhen: um das 6- bis 7-fache oder mehr, und unterscheidbare Sorten werden auf unterschiedliche Weise gedehnt. Es gibt verschiedene Formeln, die Modellbauer zur Berechnung eines Gummimotors verwenden können. Mit einer davon lässt sich die relative Dehnung λ (Lambda) bestimmen – das Verhältnis des Längenzuwachses zum Original. Dies ist als Formel geschrieben:

wobei 1 die freie Länge des Gummis und Δ1 das Längeninkrement ist.

Beim Dehnen eines Gummifadens verbrauchen wir eine gewisse Energiemenge, bekommen aber nur 65-67 % zurück. Der Verlust wird durch die Kosten der inneren Reibung im Gummi selbst verursacht. Daher darf der Leistungskoeffizient (COP) des Gummimotors nicht mehr als 0,65–0,67 betragen.

Um mehr Energie im Gummimotor zu speichern, ist es notwendig, unter Beibehaltung der Gummimasse seine Drehung zu erhöhen. Außerdem ist es umso kleiner, je dicker der Gummimotor ist. Dieser Widerspruch wird gelöst, indem ein Gummimotor aus mehreren einzelnen Fäden zusammengesetzt wird. Da beim Hochdrehen des Gummimotors der Leistungsverlust sowohl durch innere Reibung als auch durch Reibung zwischen den einzelnen Gewindegängen verursacht wird, ist die praktische Drehzahl immer geringer als die, die sich nach den Berechnungen ergeben müsste. Wir schlagen eine ungefähre Formel zur Berechnung der Anzahl der Umdrehungen vor:

hier: N ist die maximale Wicklung des Gummimotors in Umdrehungen, E ist die Anfangslänge des Gummimotors in Zentimetern, λ ist die maximale relative Dehnung gemäß den Eigenschaften des Gummis oder empirisch ermittelt, S ist der Gesamtquerschnitt des Gummis Motorgewinde in cm2, K ist ein experimenteller Koeffizient

Es sollte gesagt werden, dass die Genauigkeit der Berechnung nach dieser Formel steigt, wenn der Gummimotor vor der Fabrik vorgestreckt wird. Experimente haben gezeigt, dass mit zunehmender Vorstreckung die Drehzahl zunimmt, was durch die Einführung des experimentellen Koeffizienten K in Formel 2 berücksichtigt wird. Dieser Effekt auf die Anlage ist offenbar darauf zurückzuführen, dass die Reibungsverteilung zwischen den Fasern und insbesondere zwischen den Gewindegängen des Gummimotors verändert sich.

Die Werte des experimentellen Koeffizienten K sind je nach Vorzeichnung in der Tabelle angegeben.

Um die Reibung zwischen den Streifen zu verringern, wird der Gummimotor normalerweise mit Rizinusöl oder Glycerin geschmiert (dies erhöht auch seine Haltbarkeit). Wenn wir die nutzbare Energie des Gummimotors mit 100 % annehmen, verlieren wir beim Verdrehen ohne Vorziehen 30-35 % durch Reibung, und indem wir ihn schmieren und ein- bis dreimal vorziehen, können wir den Verlust reduzieren bis 1 %.

Autor: A. Schulmeister

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