@GAIA-Technik Mal etwas zur Bruchfestigkeit der verwendeten Kette. Kannst, da ihr ja gut in Physiok und Maschinenbau seid, gerne eure berechnung zur Kette posten
;)Steigert man die Belastung einer Kette bis oder über ihrer Bruchlast hinaus, führt das zu einem Gewaltbruch. Die Bruchlast der, Allerwahrscheinlichkeit nach von Rosch verwendeten, Kette liegt bei 14.100N. Würde das Volumen der Auftriebsbehälter (≈5,3 Liter) vollständig genutzt, beträgt die Zugkraft bei Vernachlässigung der Fliehkraft:
F=(2000×M)/d_W1 =(2000×91Nm)/194,50mm≈936N
Das liegt zwar unterhalb der Bruchlast, allerdings auch weit unterhalb dem durch Auftrieb zu erzeugenden und der Kette zu übertragenden Wunschleistung von ≈4.8kW.
Das zulässige Drehmoment des Kettentriebes ergibt sich aus:
M_(zul.)=(F_B×d/2)/10.000=(14.100N×194,5mm/2)/10.000=137,1Nm
Die Drehzahl wurde durch Zählen der Kettenglieder anhand der veröffentlichten Videos bestimmt. Insgesamt konnten 56 Kettenglieder in 14,3s beobachtet werden. Daraus folgt für die maximal übertragbare Leistung des Kettentriebs:
v=(i×p)/t=(56×0,0254m)/14,3s=0,0995 m⁄s
n_K2=v/U_K2 =(0,0995 m⁄s)/0,2085m=0,477 U⁄s=28,62 U⁄min
n_K1=z_K2/z_K1 ×n_K2=8/24×28,62 U⁄min=9,54 U⁄min
P=(M×n_K1)/9.550=(137,1Nm×9,54 U⁄min)/9.550=0,137kW[/code]
Der Kettentrieb kann folglich nur ≈3% der Behaupteten Leistung von 4,8kW übertragen. Die Kettenzugkraft bei voller Volumennutzung der Auftriebsbehälter entspricht einer Leistung von:
P=(M×n)/9.550=(91Nm×9,54 U⁄min)/9.550=0,091kW
Das sind lediglich ≈1,9% der erforderlichen Leistung, die übertragen werden müsste, und das bei erreichen von ≈6,63% der Bruchlast.
Welche Kettenzugkraft vorliegt, bei einer Leistung des Generators von 4.8kW, lässt sich wie folgt berechnen:
M=P/(2×π×n)=4.800W/(2×3,14×((9,54 U⁄min)/60s) )=4.805Nm
Dieses Drehmoment liegt an der Welle des ersten Kettenrades an. Da M×n=konstant gilt, beträgt das Drehmoment an der Welle des Generators:
(M×n_Kettenrad1)/n_Generator =(4.805Nm×9,54 U⁄min)/(750 U⁄min)=61Nm
Daraus folgt für die Kettenzugkraft:
F=(2×M)/d_W1 =(2×4.805Nm)/(0,1945m )≈49.409N
Die Bruchlast der Kette wird folglich um das 3,5-fache (F/F_B ) überschritten. Unabhängig davon erfordert diese Kraft, erzeugt durch Auftrieb, eine Verdrängung je Auftriebsbehälter von ≈280 Liter Wasser. Das Raumvolumen eines der der 18 Auftriebsbehälter beträgt allerdings nur ≈5,3 Liter.