Berechnung Übersetzung City El

Startbeitrag von Gregor Rebel am 07.01.2018 17:39

Moin zusammen,

ein Bekannter aus dem Kartsport hat mir erzählt das es evtl. eine Möglichkeit gibt die verschleissträchtige Rollenkette gegen eine haltbarere Variante zu tauschen.

Darum beschäftige ich mich gerade mit der Mathematik der Antriebsauslegung.
Dazu habe ich eine Tabelle erstellt um die Getriebeparameter für verschiedene Übersetzungen, Gewichte und Geschwindigkeiten berechnen zu können.
Meine Berechnungen gelten für den Titan TTL 140B, können aber einfach auf andere Motoren angepasst werden.

Grundkonfiguration:

City El
300 kg Gesamtgewicht (normale Beladung)
V_mid = 45 km/h (mittlere Fahrgeschwindigkeit)
V_max = 60 km/h (maximale Fahrgeschwindigkeit)
Motorritzel 15 Zähne (46 mm Durchmesser)
Kettenrad 70 Zähne
Sicherheitsfaktor 1,3


Ein paar Ergebnisse:

Anfahren mit maximalem Motordrehmoment (70Nm)

Zugbelastung Kette (Motorritzel 3/8" 11 Zähne): 5383 N
Zugbelastung Kette (Motorritzel 3/8" 15 Zähne): 3972 N


Konstante Fahrt in Ebene bei V_max

Benötigte Leistung: 1,86 kW
Benötigtes Motordrehmoment: 6,21 Nm (TTL 140B @36V, 91A liefert bei 2600U/Min ca. 6-7Nm)
Zugbelastung Kette: 59,14 N
Kettengeschwindigkeit: 31m/s


Beschleunigung in Ebene von V_mid auf V_max mit 1 (km/h)/s

Benötigte Leistung: 1,86 kW
Benötigtes Motordrehmoment: 10 Nm (TTL 140B @36V, 91A liefert bei 2100U/Min nur ca 15Nm, die Beschleunigung ist entsprechend geringer)
Zugbelastung Kette: 100 N bei 24 m/s


Beschleunigung am Berg (10% Steigung) von V_mid auf V_max mit 1 (km/h)/s

Benötigte Leistung: 7,03 kW
(soviel kann der Motor natürlich nicht leisten und schleicht den Berg rauf)
Benötigtes Motordrehmoment: 31 Nm
(TTL 140B @36V, 91A liefert bei 2100U/Min nur ca 15Nm)
Zugbelastung Kette: 298 N bei 24 m/s




Nach meinen Berechnungen sind die Hauptgründe für einen frühen Kettenverschleiß:

Zu hohe Kettengeschwindigkeit bzw. zu kleines Motorritzel.
(Laut Kettenhandbuch S.35 max 12m/s bei Motorritzel 15 Zähne und 7m/s bei 11 Zähnen. Hier gibt es also deutlich Verschleiß!)
Hohe Zugbelastung beim Anfahren.
Die Bruchlast einer 3/8" Duplexkette 06 B-2 betraegt 16900 N. Aber bei Verschmutzung und schlechter Schmierung sinkt der Wert auf ca. 40% = 6760 N. Das ist schon ziemlich knapp!
Beim Einsatz von halben (gekröpften) Kettengliedern sinkt die Zugkraft der Kette um 20%, bei Handschmierung um weitere 20%.


Sind die berechneten Werte realistisch?

Die Berechnung sowie Quellenangaben habe ich in einer Tabelle zusammengefasst.
Da diese Webseite mich keine Tabellen hochladen läßt, findet Ihr sie hier:
[halbleiterbauelemente.de]

Die Tabelle läßt sich mit Libre Office und vermutlich auch mit Microsoft Office öffnen.
Wenn der Admin das Hochladen von .ods Dateien erlaubt, dann poste ich die Tabelle auch hier im Forum.


Grüße,

Gregor


City El Bj.91 (gekauft 2014 mit 5000km)
Umbau: Duplexkette, LiFeYPo 36V 100Ah, Thrige Titan (neuer Alu-Kugellagersitz), Musik
Fahrleistung bisher 9000 km (Anfangsschwierigkeiten)
Geplant: 45V 100Ah, 4QD, 2kW Untersitzlader

Antworten:

Hallo

06b2 reicht dicke auch bei 30 Nm und mit Halbglied. Da der m Kette nur 8€ kostet fliegt die halt alle 10000 km raus inklusive Ritzel.

MCoi Kettenöler dran und sie hält ewig.

Gruß

Roman

von R.M - am 07.01.2018 20:40
JA im Kart-Sport gibt es einen Kleine Ketteneinteilung und schöne Ritzel mit 10-11 Zähnen.

Und Ketten besonderer Härte und Oberflächenvergütung aber der Lieferant hat bei den Eckwerten damals schon Abgewinkt.

Und bei den Kosten für die Teile; Konische Bohrung (TT) im Ritzel und Umrüstung - habe ich selber abgewinkt.

von thegray - am 08.01.2018 15:26
Bei mir stand jetzt wieder ein Austausch an nach einem Jahr und 5000 km.
Das 11er Ritzel war runter und das halbe Kettenglied in der Mitte gebrochen.
Jetzt habe ich ein 15er Ritzel am Motor montiert. Die Geräuschkulisse ist deutlich angenehmer und das Antriebsrad rutscht beim Anfahren nicht mehr durch.
Mal sehen, wie lange die Kette diesmal hält.

von Gregor Rebel - am 13.01.2018 03:29
Die konische Bohrung macht meine Drehbank. Aber der Austausch des großen Kettenblattes ist aufwendig. Wenn das große Kettenrad abgenutzt ist, denke ich nochmal drüber nach.

von Gregor Rebel - am 13.01.2018 03:31
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