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Ich sage nur : Hedekel's Gleichung!
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Reifendruck messen - Physiker gefragt 1, 2, 3
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Hallo macagi,
vielen Dank f. die Literatur. Verdaung v.2. Link wird etwas zeitraubend werden. Richi Hallo Richie,
Um bei meinem Beispiel zu bleiben: Wem aehnelt der Womo-Reifen, wenn man ihn zusammendrueckt, eher? Dem Fussball oder dem Luftballon? Ich wuerde sagen ganz klar dem Fussball. Somit keine wesentliche Dehnung des Reifens und dadurch auch keine wesentliche Volumenerhoehung. Dagegen ergibt die Deformation der Reifens bei Belastung eine Volumenverringerung. Aus p*V/T = konstant ergibt sich damit eine Druckerhoehung bei Belastung. Und das ganze mal ins Extreme getrieben, denn da wird es verstaendlich: nehmen wir an, wir belasten einen Reifen mit immer mehr Gewicht, bis er platzt. Wuerdest Du dabei weiterhin behaupten, dass der Druck gleich bleibt, bis er platzt? Gruesse, Roman Hallo Roman, habe ich ganz vorne, glaube mein 2.oder 3. Beitrag in dem Th. gemacht. Richi
danke, das bringt mich ein gutes Stück weiter weil Hedekel den Ansatz über die Kraft macht, die von außen auf den Reifen wirkt unser Womo steht hier mit 10 Grad geneigt, spaßeshalber rechne ich mal mit der doppelten Neigung von 20 Grad 
solange das Womo gerade steht, verteilt sich die Kraft auf die Reifen (mehr oder weniger) gleichmäßig auf die linke und rechte Seite bei Neigung berechnet sich die zusätzliche Kraft auf die tiefere Seite wie: F = Gewicht/2 x (1 - cos x) , wobei x der Winkel gegenüber der Senkrechten ist, das Gewicht des Womos soll 4000 kg sein damit ergibt sich daß die Räder werden auf der tieferen Seite mit 120 kg zusätzlich belastet werden, macht pi x Daumen 60 kg pro Rad (ohne Zwillingsreifen, bei der Neigung wie auf dem Foto wären es dann nur 30!! kg pro Rad geht man jetzt mit den 60kg in Hedekels Gleichung, so ergibt sich bei 5 bar Reifendruck eine zusätzliche Abplattung von 0,047 mm. Dies liegt nicht in der Größenordnung um eine Druckerhöhung von 2,7% bzw eine Volumenreduzierung von 1,5l zu bewirken damit wäre dann raidys Meßwert widerlegt, und woher die Abweichung kommt wissen die Götter in eigener Sache: es geht mir in keiner Weise darum raidy mit seinen Messungen hier als "unwissend" oder ähnlichem zu diskreditieren Für mich ist das nichts anderes als eine Spielerei mit Zahlen und Formeln, gewissermaßen eine Art intellektueller Selbstbefriedigung und damit weitaus interessanter als zum 273. mal die Ladekurve von Gel-Akkus zu kommentieren. In gewisser Weise kann man das wie den Disput zwischen Bernard Gui und William von Baskerville in Ecos Roman "der Name der Rose" sehen grüße klaus, der in seiner beruflichen Praxis gelernt hat Ergebnissen nur dann zu trauen, wenn Theorie und Praxis in etwa übereinstimmen. Meist sagt das Bauchgefühl wann Zweifel berechtigt sein könnten Ohne jetzt nachzukucken, aber hatte raidy nicht ganz entlastet? ich hab nachgeschaut, er hatte ganz entlastet
in diesem Fall macht die Änderung der Abplattung rund 0,8mm aus, wohl immer noch zu wenig grüße klaus
rechnet ruhig weiter, ich bin niemandem böse. Ich habe zwei Zahlen abgelesen (entlastet/belastet) und sie hier rein gestellt. Die abgelesenen Zahlen sind Faktum, ob die "Zahlen" auch stimmen können kann ich euch nicht sagen. Allerdings hatte ja auch der Threaderöffner mit dem Tiremon den Druckunterschied gemessen und sogar noch einen höheren Wert. Wobei ich nochmals erwähnen will: Der Tiremon hat zwar eine Anzeige in 1/100bar, seine Auflösung aber ist wesentlich geringer (so um die 0,06bar). Im ungünstigsten Fall können also 0,07 bar die Anzeige um 0,12bar springen lassen. Und zwar von angezeigten x,00 (tatsächlich x,06) nach x,12 (tatsächlich x,13). Vorschlag: Ihr rechnet weiter und verfeinert die Theorie falls jemand zufällig beim Händler auf Sommerreifen wechselt, soll er doch dort mit geeichten Messgeräten vorher/nachher messen lassen. Vielleicht muss ich dann denn tiremon wegwerfen oder ihr die Theorien neu überarbeiten. :D Auf ausdrücklichen Wunsch kann ich auch ein Video von der Messung machen und in youtube einstellen. Aber ich hoffe doch , ihr glaubt mir die Messung/(Fehlmessung?) und erspart mit, nochmals eine Hose zu versauen. :? Nachtrag: Wie ich gerade hier sehe, hat der tiremoni 210 eine Toleranz von +/- 0,14bar --> Link Zitat willi_chic
in eigener Sache: es geht mir in keiner Weise darum raidy mit seinen Messungen hier als "unwissend" oder ähnlichem zu diskreditieren Für mich ist das nichts anderes als eine Spielerei mit Zahlen und Formeln, gewissermaßen eine Art intellektueller Selbstbefriedigung und damit weitaus interessanter als zum 273. mal die Ladekurve von Gel-Akkus zu kommentieren. Zitat Goethe, Faust: ....Pudels Kern.... willi_chic ...der in seiner beruflichen Praxis gelernt hat Ergebnissen nur dann zu trauen, wenn Theorie und Praxis in etwa übereinstimmen. Das ist echter naturwissenschaftlicher Geist. Richi Eigentlich wollte ich mich aus der Theorie raus halten, aber jetzt kam mir doch ein Gedanke:
Man nehme 2 Luftballons und blase sie auf. Dann verbindet man beide Ballons mittels eines Rohres. In beiden Ballonen herrscht jetzt der exakt gleiche Druck. Nun drücken wir auf den Ballon links und sehen wie der Ballon rechts größer wird. Klar, die Luft wandert vom linken in den rechten Ballon. Und nun die Frage: Warum sollte die Luft dies tun? Die einzig logische Antwort ist doch die, dass sie wegen einer Änderung des Luftdruckes im linken Ballon (Erhöhung des Drucks) die Luft aufnimmt/ den Druck ausgleicht. Jetzt könnte man sagen: Sie nimmt nur die Luft auf, der Druck ändert sich nicht. Wäre aber unlogisch. Denn ändert sich der Druck nicht, dann würde ja auch kein Ausgleich stattfinden. Der Druck auf den linken Ballon hat also eine Verkleinerung seines Volumens verursacht und dieser eine Erhöhung des Druckes. Wenn wir uns bis dahin einig sind, dann würde der Druck im linken Ballon sich auch ändern, wenn der rechte nicht da wäre. Nehmen wir jetzt 2 Reifen mit je 2bar und verbinden diese. Jetzt drücken wir auf den linken Reifen. Ich glaube jeder stimmt mir zu, dass auch hier Luft zum rechten Reifen wandert. Also gibt es auch hier eine Erhöhung des Drucks. Und nun meine Theorie: Der Reifen kann die Erhöhung der äußeren Last nur bedingt durch Elastizität ausgleichen. Ein Teil wird durch Elastizität ausgeglichen, ein Teil durch Erhöhung des Drucks. Und jetzt noch was praktisches: Ein platter Reifen braucht sehr viel Luft um überhaupt wieder auf 1bar zu kommen. Aber wesentlich weniger Luft um von 1bar auf 3bar zu kommen. Mit steigendem Druck nimmt also die Elastizität des Reifens deutlich ab. Und da dies bei jedem Reifen anders ist, hat auch jeder Reifen seinen eigenen Solldruck. Ab diesem aber führen kleine Veränderungen des Volumens zu relativ starken Änderungen des Luftdruckes. Er muss so stark unter Druck stehen, dass sich die Karkassen kaum noch verformen aber auch nur so viel, dass noch etwas Spielraum da ist.
Ihr könnt rechnen was Ihr wollt-> Schräg ,Ventil Oben oder Unten -> immer der gleiche Druck :!: :!: Das Zitat in meinem Post ist viel interessanter -->> Ich hatte meine Reifen auch mit 4,2 bar befüllt (kalt ) -->>als ich einmal im warmen Zustand nachgemessen habe :eek: 5,3 :!: :!: Bar und das beim Reifen max von 4,5 bar.. Darum steht ja auch auf dem Reifen bei KALTEM Reifen max.Druck.(daß der dann bei warmen Reifen steigt wissen die Hersteller auch).
Stephan Boah, wenn ich den Threat hier lese, habe ich nur noch eine
Frage: Gibt es nun dunkle Materie oder nicht :?: :D Jörg doch...
Reifen sind dunkle Materie, weil schwarz wären sie weiß, wäre das Thema schon auf Seite 1 abgehandelt gewesen grüße klaus Dann gilt jetzt alles nur für schwarze Reifen. :twisted:
Jeder der andere Farben hat, scheidet aus. :D Oder kann man die Farbe mit in die Formel aufnehmen? Ralf Hallo raidy,
nimm 2 exakt gleiche Luftballonhüllen, blase einen auf 10cm Durchmesser auf, den anderen auf 20cm Durchmesser. In welchem Ballon ist der Druck durch Gegendruck der elastischen Hülle grösser, im kleinen oder im grossen? Du wirst es nicht glauben, im kleinen. Hatte weiter vorn schon erwähnt: bei der Verbindung 2 er versch. grossen Seifenblasen entleert die kleinere ihre Luft in die grössere! In der Physik-Vorlesung 1962 in Frbg. mitbekommen. Richi ...deshalb ist es auch anfangs so schwierig einen Luftballon aufzublasen. Ist erst mal ein gewisser Durchmesser erreicht geht es wesentlich leichter
grüße klaus Richtig Klaus, habe ich schon weiter vorn beschrieben.
Schau mal bei Wiki unter "surfactant", dadurch wird i.d. Lungen diese phys. Gegebenheit deutlich abgemindert. Richi wie lange wollt Ihr denn noch an dieser einfachen Frage rumdoktern? Natürlich steigt der innere Druck, wenn äußere Last erhöht wird. Das hat raidy gemessen, der gesunde Menschenverstand sagt einem dasselbe und die Physik und die Ingenieurwissenschaften haben auch keine andere Antwort.
Der Vergleich mit den verbundenen ungleich großen Luftballons passt für diese Fragestellung nicht!
Also, wenn ich mir jetzt einen kleinen Reifen als Ersatzrad ins Auto lege -----> dann kann ich damit ja immer noch das große Originalrad wieder aufpumpen :D Physik is geil
Brauchste doch nicht reinlegen, Fahrräder oder Moped ist doch immer mit dabei, oder :?: :D Jörg
Stimmt, ich wusste es nicht aber das glaube ich dir, weil es logisch erscheint. Hat aber nur sehr bedingt etwas mit meiner Theorie zu tun, die ich mal wieder rein praktisch unterlegen will. Dieses mal aber mit Photos zur "Beweissicherung" :D Bitte erkläre mir folgenden Versuch (der auch als Film vorliegt): 
Dabei habe ich nicht mal sehr drauf gedrückt! Das ober rote Kreuz habe ich mit Cut+Paste unten eingefügt und an den oberen und linken Rand geschoben, damit man die Volumenänderung besser erkennen kann. Wenn ich auf den linken Ballon drücke (Lasterhöhung) dehnt sich der rechte sofort aus. Was, außer einem Druckausgleich durch Druckerhöhung könnte dies wohl verursachen? Bei aller Theorie: 1) Ich habe es am WoMo mit dem Tiremoni gemessen. 2) Ich habe es mit den zwei Ballonen optisch erkennbar gemacht. Für mich ist es 100% klar, dass eine Gewichtszunahme des Fahrzeuges auch zur Druckerhöhung im Reifen führt. Aber ich lese eure theoretischen Betrachtungen dennoch gerne weiter. :) ich denke mal der wesentliche Unterschied zwischen einem Ballon und einem Autoreifen besteht darin daß der Ballon elastisch ist und sich bei Erhöhung des Innendrucks ausdehnen kann, während der Autoreifen konstruktionsbedingt sein Volumen nicht vergrößern kann (Stahlgürtel etc)
grüße klaus
Ja, aber ein paar Leute hier verwechseln wohl Ausdehnen mit Verformen. Verformen tut er sich ja, dabei kommt es zu einer "Verlagerung" des Volumens von unten nach oben, aber das Volumen scheint gleich zu bleiben (und damit laut Physik der Druck). Man kann lesen und suchen wo man will, überall bleibt das Resultat, dass der Druck eigentlich konstant bleibt, sich aber ganz minim erhöht ... :!: :?: Vielleicht ist das auch wirklich die korrekte Antwort und damit stimmt der praktische Versuch unseres Kollegen mit der nicht ganz präzisen Theorie überein. Oder ...
Frage: 1) Ich pumpe einen Autoreifen auf 1bar auf und lege in in eine Wanne mit Wasser. Irgendwie befestige ich ihn so, dass er nicht auftreiben kann. 2) Ich erhöhe den Druck auf 4bar. Wenn deine Theorie stimmt, dürfte der Wasserstand (Volumen des Reifens) sich überhaupt nicht ändern. Ich behaupte jetzt mal aus dem Bauch heraus: Er wird sich verändern. Minimal, aber er wird sich ändern. Ich denke, das die Theorie nicht berücksichtigt, dass die Verformung durch Gewichtserhöhung nicht optimal stattfindet. Ein großer Teil kann durch Verformung abgefangen werden, ein kleinerer Teil führt zur Verkleinerung des Reifenvolumens und somit zur Druckerhöhung. Aber was solls. Ich habe in zwei praktischen Versuchen eine Druckerhöhung nachgewiesen (davon einer direkt am Reifen), jetzt sind die Theoretiker wieder am Zug. Du darfst mir gerne widersprechen. In der Sache streiten macht Spaß :) Zitat raidy:
Ein großer Teil kann durch Verformung abgefangen werden, ein kleinerer Teil führt zur Verkleinerung des Reifenvolumens und somit zur Druckerhöhung. So versuchte ich doch zuletzt die Theorie u. Deine Messung unter einen Hut zu bringen ! @ Klaus: Stahlgürtel= hart=sehr unnachgiebig. Flanken= weich= nachgiebig. Rechnen musst Du, bin ich mittlerweile mangels Übung zu blöd dazu. Richi raidy scheint doch Recht zu haben, wenn selbst der Reifenhersteller von Ausdehnung spricht. Es geht hier zwar um die " ... geringere Ausdehnung des Reifen auf Grund von Wärmeentwicklung bei höherem Tempo...", aber immerhin ...
--> Link Auch bei Physikaufgaben wird erwähnt "... ohne dass das Volumen wesentlich zunimmt ..." und dann mit konstantem Volumen gerechnet, aber eine unwesentliche Zunahme wird dabei bestätigt! --> Link Diese "unwesentliche Zunahme" hat raidy in seinem Versuch wohl messen können! :-o Und dann gibt es bei Reifen noch den sogenannten "kv-Faktor" --> Link Den Fliehkraftfaktor der Karkasse in Radialrichtung gibt`s ja auch, trotz steifem Gürtel :D So einfach pxV ist der Reifen nicht. Richi
ich bin schon arg enttäuscht, daß sich keiner die Mühe macht nachzurechnen, es muß ja nicht allen so gehen wie kintzi..... ich hab mich nämlich bei der Umrechnung bar -> pascal um eine Zehnerpotenz verhauen, anstelle 0,047mm sind es 0,47mm, verfolgt man Hedekels Theorem weiter, verlängert sich als Ergebnis die Abplattung in Umfangsrichtung um 46mm. damit läßt sich jetzt auch näherungsweise berechnen wie stark sich das Volumen reduziert: betrachtet man vereinfacht die Verlängerung der Abplattung als Quader mit Volumen = Verlängerung x Reifenbreite x Abplattung, so ergibt sich eine Volumenreduzierung von 4,8 cm³, macht eine Druckerhöhung von 0,009 % (die Vereinfachungen ersparen das Rechnen mit räumlichen Ellipsen) immer noch weit von 2,7% entfernt grüße klaus PS. Wärmeentwicklung und kv (= dyn. Abrollumfang) spielen im Stand keine Rolle
Ist schon klar, aber die Beispiele zeigen, dass der Reifen sich ausdehnen kann und es auch tut. Also ist eine Volumenzunahme möglich! jetzt hab ich´s..
im belasteten zustand weicht sämtliche luft aus erfurcht vor dem gefüllten reifen sodas ein vakuum endsteht und der atmosphärendruck nicht mehr auf reifen und messgerät wirkt :D Klaus da stimmt irgend was nicht
Ich nehme mal an Du hast bei Deiner Rechnung angenommen das der Druck konstant ist um dann die Verformung aus der Kraft zu berechnen, Ergebnis 0,47 mm Ohne den Taschenrechner zu holen, bei ganzer Entlastung steht da dann vielleicht ein viertel vom Gesamtgewicht also eine Tonne anstatt 60 kg. Da die Gleichung linear ist (bei konstantem Druck) Müsste da durch 60 mal 1000 kg also eine Verformung von 8 mm rauskommen. Wie auch immer da ja die Frage nach dem Druck gestellt war ist es in der Gleichung nicht möglich den Druck als konstant anzunehmen und nachher wieder eine Druckänderung aus der Volumensaenderung zu errechnen. Der Kerl mit den Gleichungen hätte hier wirklich helfen können wenn er in seinem Modell außer der Verformung noch die Volumensaenderung mit berechnet hätte, da das Modell schon da ist wäre das ein Klacks gewesen, hat ihn aber nicht interessiert. Daher ändert sich weiterhin ein bisschen Volumen und ein bisschen Druck, genau könnte man das tatsächlich nur mit FEM Methoden berechnen dazu ist mir aber auch der Aufwand zu Gross abgesehen davon müsste man wirklich wie in dem Artikel beschrieben die Materialeigenschaften von Gummi und Gürtel kennen, weil das genau die Volumensaenderung bewirkt. Bin mal gespannt ob das immer noch einer genauer wissen will. Mit Reifendruck Hartmut |
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