Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer

05.02.2022 22:31 (zuletzt bearbeitet: 05.02.2022 22:42)
#1 Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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Hallo -

aus Anlass der Dietersbach-Diskussion hab ich nun ein Video gemacht, das eine etwas grobe manuelle Ermittlung der Fahrdynamik zeigt:

https://www.youtube.com/watch?v=3JUMjkHhySE



Es ist dann doch knapp über eine halbe Stunde lang geworden ... gerne Anmerkungen und Rückfragen!

H.M.


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06.02.2022 00:54
#2 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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Hallo Harald,
selten dass ich mir ein so langes Video von vorne bis hinten ansehe.
Aber ich habe es sehr genossen, wie du die Fahrdynamik überschlägig vorgerechnet hast, und natürlich darauf gelauert, wann du die fehlende "0" bemerkst. Alles sehr souverän aus dem Ärmel geschüttelt.
Und dass die Loks beim Anfahren an der Reibungsgrenze gefahren werden, konnte man früher regelmäßig hören.

Gruß von Ruhr und Nette
Hans


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06.02.2022 12:23
#3 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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, dass Du da drangeblieben bist ... incl. meiner "Hoppalas" (Kugelschreiber fällt runter, die fehlende 0, sicher noch irgendwas, was ich übersehen habe ...) - und natürlich für Lob!

H.M.


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06.02.2022 13:30 (zuletzt bearbeitet: 06.02.2022 13:32)
#4 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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Hallo Harald,

einfach genial! . Vielen Dank für dieses, wie ich finde, sowohl äußerst lehrreiche wie verständliche und auch unterhaltsame Video. Jetzt habe ich die Zusammenhänge endlich mal verstanden; Du hast genau an den richitgen Stellen vereinfacht und weggelassen und genauso treffsicher an den richtigen Stellen die notwedigen Informationen gegeben und erklärt!

Und Deine Hopplas, der Kugelschreiber etc. machen es nur noch seheneswerter, weil es einfach echt und authentisch wirkt.

Beste Grüße
Dirk

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06.02.2022 20:13 (zuletzt bearbeitet: 06.02.2022 20:14)
avatar  BerndK
#5 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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Hallo Harald,

ich danke auch. Tolles Video. Jetzt kann ich vielleicht auch mal nachrechnen, was meine Dampfer in 1:1 in meiner "Anlagengegend" wirklich so gezogen hätten. Die Modelle sind vermutlich meist deutlich zu "stark".

Viele Grüße
Bernd


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08.02.2022 16:52
#6 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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Hallo Harald,

also ich finde, Dein Video sollte zum Standardwerk für die Modellbahnfahplanerstellung erklärt werden! Ich habe mir das jetzt schon mehrfach angesehen und werde nicht müde (zu lernen).

Anmerkung/Frage dazu: Damit kann man ja prinzipiell auch "rückwärts" rechnen, um zu ermitteln, welches Tfz man für einen bestimmten Zug auf einer bestimmten Strecke einsetzen muss um eine besteimmte Fahrzeit zu realisieren, oder?

Beste Grüße
Dirk

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09.02.2022 09:12
#7 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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Ja klar geht's auch umgekehrt.

In der Praxis wurden aber m.W. Tabellen berechnet und Zuschläge bestimmt: Gegeben BR A bei maßgebender Steigung s (der man vielleicht 1 oder 2 Promille für viele Kurven zugeschlagen hat - oder auch nicht*) und soviel Tonnen - wie schnell kann man fahren? Und dann noch Zuschläge von 2, 3, ... Minuten für jeden Halt je nach Tonnage. Damit ist man für die normale Fahrplanung genau genug, vor allem weil's neben der Fahrdynamik noch andere Einflüsse gibt - Fahrstraßen- und Blockbelegungen, ggf. Personalwechsel usw.

Wie das alles ging, weiß ich nicht wirklich - ich meine, viel musste immer sein "Übernahme vom letzten Jahr, mit Anpassungen".

* Manche Strecken wurden mit durchgehender maßgebender Steigung trassiert: D.h. in Kurven hat man die Steigung so heruntergesetzt, dass Kurvenwiderstand + Steigungswiderstand gleich maßgebender Steigung sind; und in Tunnels auch, weil dort wegen Nässe der Reibungskoeffizient kleiner ist. Die Brenner-Nordrampe ist m.W. in den Steigungsabschnitten durchgehend mit 26 Promille maßgebender Steigung (oder 28? ... steht sicher im Röll) so trassiert.

H.M.


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09.02.2022 10:26 (zuletzt bearbeitet: 09.02.2022 10:26)
#8 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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Eine Frage noch: Wie wirkt sich in der Berechnng ein Gefälle (also die Strecke in der Gegenrichtung) aus? Man kann ja sicher nicht einfach ein Minus vor die Steigung setzen, oder?

Beste Grüße
Dirk

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09.02.2022 12:59
#9 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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Prinzipiell schon - wenn meine Formeln richtig sind (wie gesagt, muss ich noch einmal nachchecken), dann kommt einfach eine entsprechende Beschleunigung av raus. Beim "Diagrammieren" muss man dann natürlich aufpassen, dass die Geschwindigkeit nicht über die zulässige Höchstgeschwindigkeit rausgeht = da wird dann eben gebremst (und das Vorhandensein der nötigen Bremshunderstel stellt sicher, dass die vorhandene Bremswirkung auch reicht).

Aber wenn ich die Formeln checke, probiere ich das auch einmal aus, ob da was Vernünftiges rauskommt

H.M.


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09.02.2022 21:40 (zuletzt bearbeitet: 09.02.2022 21:49)
#10 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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So - jetzt hab ich meine Formeln noch einmal nachgerechnet und mit etwas Physikhirn mir handfest begreiflich gemacht: Ich meine, sie stimmen (als Näherungsansatz).

Übungshalber hab ich die 93er aus dem Video mit ihren 300 Tonnen nun abwärts fahren lassen - die Steigung ist also –5 ‰, die anderen Daten lasse ich gleich. Hier sind die ausgefüllten Formulare (auf dem ersten sind die dv überall handschriftlich durch 11/4 ersetzt, in den beim Video verlinkten Formularen hab ich das schön korrigiert):




Was sagt man - eine Minute schneller, wenn's ein wenig abwärts geht . Die Gründe sind, dass man auf 60 kommt; und dass man die Zielgeschwindigkeiten viel schneller erreicht. Bei der Ausfahrt muss man auch nur 300m unter 40 bleiben, weil man nach der Spitzenweiche schon beschleunigen kann und nicht bis zum Einfahrsignal warten muss ... aber das sind eher einzelne, wenn nicht sogar Bruchteile von Sekunden. Eine tatsächliche Abwärtsbeschleunigung gibt's nicht, wie man an aw-Werten sieht: Die sind, wegen der positiven Bogen- und Luftwiderstände, doch meistens größer 0, nur bei ganz kleinen Geschwindigkeiten gibt's ein bisschen einen "Abtrieb"; aber da sind wir noch im Bahnhof, der ja eigentlich in der Waagrechten liegt, sodass man dort auch nichts davon hat.

Bringt's was, wenn man die 60 gemütlich auf 70 rauflaufen lässt? 5 Sekunden sind drin, wenn man am Ende der 60er-Strecke auf 70 ist, geschätzte 8 Sekunden, wenn man scharf und unerlaubt auf 70 beschleunigt. Das bringt also nicht mehr wirklich was.

H.M.


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10.02.2022 19:18 (zuletzt bearbeitet: 10.02.2022 19:23)
avatar  Frank
#11 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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Hallo Forumer,

für alle die sich etwas Arbeit sparen wollen habe ich mal eine Excel Tabelle dazu erstellt. Das macht die Sache etwas leichter.




Grüße Frank

P.S. noch zweites Bild eingefügt

Dateianhänge
  • Fahrdynamik.pdf
  • Fahrdynamik.xlsx

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11.02.2022 17:26
avatar  Frank
#12 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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Hallo,

noch ein Nachttrag, falls das nicht herausgekommen ist. Die Excel Tabelle errechnet die Daten natürlich automatisch entsprechend der Eingabe und den Formeln von Harald.

Grüße Frank


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13.02.2022 16:06
avatar  Frank
#13 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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Hallo Harald,

ich habe eine Frage zu Deinen erarbeiteten Formelwerk.
Ist dies auf eine Schmalspurstrecke auch übertragbar? Oder sind da Anpassungen nötig?
Sicherlich würde man die Geschwindigkeiten anpassen müssen, also eher in 5 km/h Schritten bis lediglich 30 km/h.
Aber wie sieht es mit den Bogenradien aus? Diese sind ja in der Praxis doch deutlich kleiner als bei der Regelspur. Wäre da die Formel wk = 650 / (R - 55) anzupassen?

Güße Frank


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14.02.2022 12:48
#14 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und hier mit Computer
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Bei der Ansicht der Mitteilung von Frank am Wochenende, fiel mir auf, dass ich meine Excelei noch nicht hochgeladen hatte . Sie basiert auch auf Haralds Idee, an ein paar Stellen habe ich etwas angepasst. Dazu gibt es die Möglichkeit, eine ganze Strecke, mit 20 Teilabschnitten zu berechnen, allerdings mit einem "statischen" Zug.

Wenn ihr einen Fehler findet oder Anregen dazu habt, bitte ich um Meldung.

Beste Grüße Stefan

Beste Grüße

Stefan -Eingleisig-


Lippstadt geplant

Lippstadt im Bau
Dateianhänge
  • Fahrdynamische Berechnungen nach Harald.xlsx

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14.02.2022 14:54
#15 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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Schmalspur hat eigene Formeln, vielleicht stehz was unter http://www.zeno.org/Roell-1912/A/Kr%C3%BCmmungshalbmesser. Aber: Schmalspur hat nach der Theorie weniger Krümmungswiderstand (weil weniger Stützweite =ca. Spurweite), aber praktisch ungenauere Gleislage - am Ende hebt sich das ca. auf. Ich würde mit 500/R rechnen ...

H.M.


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15.02.2022 20:09
avatar  Frank
#16 RE: Fahrdynamik made easy - mit einem Formular und ganz ohne Computer
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Hallo,

nach den Angaben von Harald habe ich die Formel für Schmalspurbahnen mit 1 m Spurweite gefunden, die in Anlehnung an Röckl'sche Formel aufgestellt wurde

Für Radien ab 120 m gilt

Wk = 400 / (R-20)

Bei kleineren Radien gilt das nicht, weil dann auch kürzere Wagen mit geringeren Achsabständen zum Einsatz kommen und Wk dann sinken wird.

Grüße Frank


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