Tech-Tipp Antriebsauslegung bei RC-Modellbooten

[CPHfx]

Hallöle, zunächst mal grundsätzlich:

Mehr Steigung ist wie eine andere (längere) Übersetzung oder ein größerer Reifendurchmesser.
D.h. bei gleicher Drehzahl wird eine längere Strecke zurückgelegt = mehr Geschwindigkeit bei gleicher Drehzahl.

Jupp! Das verstehe ich! D.h. auch, eine zu grosse Steigung nimmt mir die Beschleunigung?
...aber für mein "Projekt" nehme ich einfach mal an, dass der vorhandene Propeller passt... der kam mit dem Boot.

Ein größerer Durchmesser bedeutet mehr Blattfläche und somit mehr Wasser, welches je Umdrehung bewegt werden kann.
Ist wie eine größere Baggerschaufel, was jedoch nicht automatisch mehr Geschwindigkeit bedeutet.

Die zu bewegende Wassermenge ist direkt abhängig vom Bootsgewicht/der Bootsgröße.
Ein Schlepper bspw. hat große, langsam drehende Props mit relativ geringer Steigung.
Durch die große Wassermenge die bewegt wird, entsteht aber eine hohe Zugkraft (Kraft und Gegenkraft)

Ebenfalls sehr nachvollziehbar! Danke!
Ich vermute - rein theoretisch - bei dem Speed-Boot müsste ich dann aber bei sehr hohen Geschwindigkeiten irgendwann wieder in der Schraube grösser werden, um mit mehr Schub den Luftwiderstand zu überkommen...?
So ganz verstehe ich den Nachteil einer zu grossen Schraube aber noch nicht: Eine Grössere Schraube macht mir ja vermutlich mehr Schub bei gleicher Drehzahl. Der Schlupf wäre bei gleichem Bootsgewicht und Drehzahl wahrscheinlich kleiner und damit aber auch die Geschwindigkeit höher? Auf Kosten unverhältnismässig höherer benötigter Leistung?

Ein Rennboot wiederum muss das Wasser schnell bewegen um Geschwindigkeit zu bekommen.
Dazu reichen kleinere Blattflächen und entsprechende Drehzahlen/Propellersteigung.

Ok.. reichen... s.o. .. was ist der Nachteil bei zu grosser Schraube?

Die zu bewegende Wassermenge ist aber in beiden Fällen direkt von Größe und Gewicht abhängig.
Bedeutet: Mehr Tempo = mehr nötige Leistung durch höhere Steigung, mehr Zugkraft = mehr nötige Leistung durch größeren Prop

Ja: Bei gegebener Drehzahl, kann ich über die Steigung die Geschwindigkeit "einstellen". ... wo liegt nun das Optimum, wenn ich sowohl in Drehzahl als auch Steigung Freiheitsgrade habe?


Ok...Ich bin jetzt als Einsteiger wahrscheinlich vielzu weit in die Theorie abgedriftet... Das ist oft mein Problem (wahrscheinlich berufsbedingt), aber ich verstehe auch gern die Zusammenhänge...auch das macht mir Spass als Teil des Hobbys.
Zur Praxis: Ich gehe jetzt einfach davon aus, dass mein Propeller passt. Wenn die Rechnung oben stimmt, einige ich mich mit mir selbst auf einen 4s Betrieb.
Dann kannich also den Motor für 50 kmh auswählen mit 500 watt und 2000kV. Für höhere Geschwindigkeiten (z.B. 80kmh) entsprechend höher (47k Zieldrehzahl -> 47/(4x3,7)=3200kV (...jetzt wieder theorie... wo ist denn hier die Grenze?!?

Könnt Ihr mir einen Tipp geben, welchen Motortyp / Hersteller / Modellich nehmen sollte? Wasserkühlung ist vorhanden... Ich muss leider Online bestellen (Corona) und finde jetzt Modelle von 30 bis xxx€, die die Spezifikation erfüllen. Mir fehlt die Erfahrung, ab wo Schrott aufhört und untere Mittelklasse (würde mir reichen) beginnt...

 

[Deleted member 1492]

Könnt Ihr mir einen Tipp geben

Sorry, hatte bedingt durch die Feiertage noch gar nicht geantwortet, ist das noch relevant?

 

[CPHfx]

Sorry, hatte bedingt durch die Feiertage noch gar nicht geantwortet, ist das noch relevant?

Da muss sich bestimmt niemand für entschuldigen

...ich habe bereits bestellt, mit ca den Werten wie oben geschrieben. Ist also nicht mehr relevant.
Was aber noch relevant wäre: ein vernünftiger Online-Shop... (analog geht ja gerade nicht...)
Ich suche mich immer wieder blöd für ganz einfache Dinge (im Moment z.b. ein cup joint mit 5mm Wellendurchmesser) und bei keinem Shop gibt es eine vernünftige Filter/Suchfunktion... Beim Motor war es das gleiche... Filtern nach kv (von bis), Leistung/Strombedarf... Fehlanzeige...
Bestellt Ihr manchmal? ...und wo?
Beim CupJoint finde ich einfach auch nirgends die Maße...
Einen esc hab ich auch ewig gesucht (anderes Projekt) für brushed, ca 20 A, ohne Rückwärtsgang... Inzwischen gefunden, aber nur mit viel zu vielen falschen Klicks...

 

[Deleted member 1492]

Hydromarine für schnelle Boote (aber auch andere Wasserfahrzeuge),
ansonsten Hobby-Lobby, JOJO Modellbau, Aeronaut und Krick.
Das sind jetzt meine Anlaufstellen im Internet.

Einen esc hab ich auch ewig gesucht (anderes Projekt) für brushed, ca 20 A, ohne Rückwärtsgang... Inzwischen gefunden, aber nur mit viel zu vielen falschen Klicks...

Flugregler nehmen, sehr gut ist ein Robbe Roxxy, kostet unter oder um 20 Euro.
Die Besonderheit: Er akzeptiert auch Gashebel Mittelstellung als "Null".
Somit kann man ihn an jeder Funke mit selbst neutralisierendem Gas anlernen.

 

[Deleted member 1492]

Ach ja: Den Regler immer etwa 1/3 höher auslegen, als der Motor wahrscheinlich zieht.
Praktisch ALLE Angaben, insbesondere von Chinabillig, sind absolute Kurzzeitwerte!

Und gut zu wissen: Ein Regler wird nicht bei "volle Pulle" am stärksten belastet, sondern im Teillastbereich.
Hier insbesondere in oberen Drittel zw. Halbgas und 90%. Das liegt daran wie die Dinger arbeiten.

 

[MatoSka]

Moin allerseits, ich habe mir zwar alles durchgelesen, aber wirklich schlauer bin ich noch nicht. Ich möchte für einen historischen Segler (Kutter) einen zusätzlichen Antrieb für Flauten, rückwärts Fahren, und evtl. zum Bremsen einbauen. Die Eckdaten: Wasserlinie 1,20m, Gewicht 13 Kg. Frage 1, was brauche ich für eine Schraube ? Vorgestellt habe ich mit ein 2 Blattschraube Typ A mit 50mm wie z.B. von Hobby Lobby http://www.hobby-lobby-modellbau.co...Schiffsschraube-50mm-M4-rechts----145-09.html . Als Motor möchte ich einen Langsamdreher, eben der von BlackbirdXL1 erwähnte Bühler. Hobby Lobby schreibt das der Motor für eine 45-50mm große Schraube passt, gut damit bin ich im Rahmen. Aber wiederum schreiben sie auch das er für Boote bis 5Kg ist, damit bin ich nicht mehr im Rahmen.
Wie ich raus gelesen habe bräuchte ich für ein 13 Kg Boot eine Motorleistung von 20 Watt, auf 12 Volt währen das ja 2 A. Aber welcher Strom, der Laststrom, der Leerlaufstrom, der Durchschnittsstrom, der Kurzschlussstrom ?

Vielen Danke für Hilfe, Mato

 

[Deleted member 1492]

Der 50er Raboesch sieht zwar toll aus, ist aber nicht der effektivste Prop, das sollte man wissen.
Für einen so schweren Kahn wäre vielleicht der Power 755/40 die bessere Lösung.
Als Regler einen HobbyWing QuicRun 1040 nehmen.

 

[ulfkartoffel]

Hallo zusammen,
ich bin neu in der Welt des Modellbaus. Trotzdem möchte ich bei meinem ersten Projekt auch die Fernsteuerung selber bauen. Diese wird von einem Arduino Uno gesteuert. Somit habe ich eine Versorgungspannung von 5V. Gibt es hier etwas zu beachten oder kennt jemand Komponenten die besonders geeignet sind?
Außerdem wollte ich fragen ob mir jemand erklären kann welche Schiffsschraube besonders geeignet ist. Das Boot soll ca. 50cm lang werden und der Bismarck ähneln. Antreiben möchte ich es mit zwei Motoren. Bei dieser Auswahl bin ich aber vollkommen überfordert: http://www.hobby-lobby-modellbau.com/onlineshop/index.php/cat/c7_Schiffsschrauben.html

 

[Majue]

Trotzdem möchte ich bei meinem ersten Projekt auch die Fernsteuerung selber bauen.

Da hast du dir aber was vorgenommen! Ist das rechtlich überhaupt möglich? Darf man sich einfach einen Sender basteln und damit lustig herum funken? Ich habe da so meine Bedenken.

 

[Deleted member 5600]

Wenn man die Lizenz hat ja. Oder die Komponente eine schon fertige Platine ist wie z.B. das Arduino 2,4 GHz Modul. Das Modul ist ja so gebaut, daß es nur bestimmungsmässig auf der dafür vorgesehenen Frequenz sendet.

Gruß Play

 

[Deleted member 1492]

welche Schiffsschraube besonders geeignet ist. Das Boot soll ca. 50cm lang werden und der Bismarck ähneln. Antreiben möchte ich es mit zwei Motoren. Bei dieser Auswahl

Das Gewicht spielt auch eine große Rolle.
Über den Daumen gepeilt würde ich 25er Dreiblatt anvisieren.

Bei 25er Props einen 380er Motor mit etwa 1000 U/Volt.
Das wäre bspw. der Mabuchi RS385SH oder der Krick Max Power 400
Diese Motoren laufen ab 3,6V einwandfrei und verbrauchen wenig Strom.

 

[Majue]

Außerdem wollte ich fragen ob mir jemand erklären kann welche Schiffsschraube besonders geeignet ist. Das Boot soll ca. 50cm lang werden und der Bismarck ähneln. Antreiben möchte ich es mit zwei Motoren.

Zwei 400er mit 20mm Props vielleicht?!

 

[Deleted member 1492]

Oder so, kleiner geht später aber immer, deshalb lieber für 25er auslegen vom Platz her.

RS385SH und Max Power 400 sind übrigens baugleich.

 

[Majue]

Krick Max Power 400 verwende ich auch in meinem Eisbrecher Elbjørn (ca. 70 cm). Damit fährt er schon schneller als die Rumpfgeschwindigkeit. Mit zweien davon ist dein Schiff auf jeden Fall gut genug motorisiert.

 

[Deleted member 1492]

Absolut, die Aeronaut Pilot hat z.B. 2 Stk. 400er (allerdings "Race") an 30er 3-Blatt Props bei 71cm Länge

Andererseits werden die Motoren dann auch nicht hoch belastet.
Bei z.B. 280er Motoren würde das schon anders aussehen.

Noch ein Hinweis zu den Raboesch Props:
Diese haben eine relativ hohe Steigung, brauchen also mehr Kraft um gedreht zu werden.
Die Steigung liegt bei oder über der einer Graupner Standard-Rennschraube mit Steigung 0,85.

 

[ulfkartoffel]

Vielen Dank für die vielen Antworten.

Da hast du dir aber was vorgenommen! Ist das rechtlich überhaupt möglich? Darf man sich einfach einen Sender basteln und damit lustig herum funken? Ich habe da so meine Bedenken.

Ich habe fertige 2,4 Ghz Funkmodule besorgt mit denen das erlaubt ist. Prinzipiel hast du aber Recht ich darf nicht einfach auf irgendwelchen Frequenzen rumfunken.

Ich werde also 2 Props Graupner Standard https://www.hobbydirekt.de/Boote/Sc...latt-rechts-25mm-Graupner-2307-25::39820.html verwenden.
Bei einer Rumpflänge von 70cm ergibt sich eine Rumpfgeschwindigkeit von 3,76 km/h. Stimmt das? Ich habe ein Modellboot mit gleicher länge das lt. Hersteller 6,8km/h fährt.
Der Propeller hat 13mm Steigung * 3 macht 39mm? Und demnach eine Drehzahl von
39mm x 60 x 0,7 / 1000000... Ich glaube ich mache einen Denkfehler.

Und wie bekomme ich die Verbindung von Motor auf den Prop hin? Die Welle ist ja deutlich größer als das Gewinde in der Schraube (M2 zu 2,3mm) außerdem brauche ich ja noch eine Gehäusedurchführung.


Vielen Dank
Valentin

 

[Deleted member 1492]

Du hast noch nie ein Boot gebaut?

Bei mehrmotorigen Schiffen sollten sich die Props gegenläufig drehen um den Radeffekt zu kompensieren.
Also eine Schraube rechtsherum, eine Schraube linksherum, siehe auch auf dieser Seite

2mm Wellen sind kein Problem, z.B. diese hier (gibts natürlich auch in anderen Längen).
2,3mm ist aber wohl die Motorwelle, die Du meinst. Dafür gibt es passende Kupplungen.

Zur Steigung:
Die geometrische Steigung entspricht der Strecke, die ein Propeller während einer Umdrehung in einem festen Material zurücklegen würde.
Dabei zählt nur jeweils ein Blatt des Propellers!

Geschwindigkeit ist abhängig von der Rumpfform, insbesondere dem Verhältnis Länge zu Breite und natürlich der Verdrängung.

Gehäusedurchführung? Allgemein werden die Stevenrohre nach richtiger Ausrichtung im Rumpf verklebt.

 

[Deleted member 1492]

Gehäusedurchführung? Allgemein werden die Stevenrohre nach richtiger Ausrichtung im Rumpf verklebt.

 

[ulfkartoffel]

@BlackbirdXL1 : Ja ich habe noch nie eienen Boot gebaut. Ich bin deshalb über die Tipps die ihr mir hier gebt sehr dankbar. Ich habe schon etliche Stunden mit Recherche verbracht konnte aber bisher nur sehr wiedersprüchliche Informationen finden. Deshalb nochmals DANKE!

Eine kleine Frage habe ich noch: Welche Akkus kann ich verwenden? Ich habe noch nirgends einen Akku gefunden bei dem der Ausgangsstrom angegeben ist. ich brauche ca. 7V Spannung und möchte davon zwei betreiben:

Das wäre bspw. der Mabuchi RS385SH oder der Krick Max Power 400
Diese Motoren laufen ab 3,6V einwandfrei und verbrauchen wenig Strom.

Viele Grüße aus dem Schwarzwald
Valentin

 

[Deleted member 1492]

Akkus je nach Platz und möglicher Zuladung, aktuell sind LiPo's wohl die richtige Wahl.

Ein zweizelliger LiPo (2s) hat 7,4V Nennspannung. Die mögliche Stromentnahme ist mit der C-Rate angegeben.
Diese gibt an, um wieviel man die Nennkapazität multiplizieren muss.

Ein z.B. 2500mAh Akku mit "20C" angegeben, darf demnach mit bis zu 50A belastet werden ohne Schaden zu nehmen.
Das dürfte für Deine Zwecke weitaus mehr als ausreichend sein.

Für LiPo's ist allerdings ein entsprechendes Ladegerät nötig, ebenso sollte man sich über die richtige Behandlung informieren >> LiPo-Leitfaden