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Luftfederbein auf 4000 Meter? Womit aufpumpen?

Erstellt von advi, 28.06.2009, 08:59 Uhr · 103 Antworten · 10.598 Aufrufe

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    #71
    @AT
    Der äußere Luftdruck hat immer Einfluss auf einen Dämpfer, egal wie er aufgebaut ist. Im Falle des HP-Rollbalgdämpfers denk einfach mal an einen Luftballon. Leicht aufgeblasen, grad so, daß man noch keine Kraft zum weiteren Aufblasen aufwenden muss (so'ne schlaffe 3-5cm Gummikugel). Wenn Du den dann in ein Vakuum bringst, ist der innere Druck etwa ein bar, der außen aber nur noch etwa 0 (Null) bar. Das Ding würde ziemlich fix recht groß werden und platzen, wenn da plötzlich eine Druckdifferenz von 1bar vorhanden ist. Wir bringen's m.W. beim Aufblasen des "Luftelons" auf etwa max. 0.1bar Überdruck, mehr verkraftet die Lunge nicht ohne bleibende Schäden (wo sind hier die Taucher, die sollten sowas mal gelernt haben?).
    0.1bar, also etwa 1/10tel der Druckdifferenz, die ein nur wenig gefüllter Luftballon im Vakuum aushalten müsste (Peng!). Mit dieser kleinen Druckdifferenz überwinden wir aber nur die Elastizität des Gummis des Ballons.
    In 4km Höhe ist der Luftdruck etwa 0.625 bar (statt 1 bar auf Meereshöhe). Der Innendruck des Dämpfers ist aber z.B. immer noch 9 bar, also ist jetzt eine Druckdifferenz von 8.375bar vorhanden (früher stand da ATÜ!, Atmospheren Überdruck!, sehr leicht verständlich, immer bezogen auf den Außendruck, das, was auch heute noch das normale Manometer an der Pumpe anzeigt. Das ersetzende "Bar Überdruck" wird leider nicht verwendet, da steht nur "bar"). Die jetzt 8.375bar/AtÜ (837.5 kPa) wirken über die Querschnittsfläche des Dämpfers und versuchen ihn auseinander zu schieben. Ein wenig mehr, als das auf Meereshöhe passieren würde, denn da würden nur 8bar/AtÜ/800kPa wirken.
    Insofern ist mir absolut unklar, warum der Dämpfer einsacken/"niedriger" werden sollte in 4km Höhe. Das Gegenteil ist der Fall.
    Im 70er Stil:
    Je mehr Druck(differenz) desto hebt es .

    Es sei denn, er hätte wirklich Luft verloren. Aber das hängt dann nicht mit dem Außendruck zusammen.

    Grüße
    Uli
    p.s.
    Ballon u. Vakuum kann man sich vllt vorstellen, ein "handgreifliches" Beispiel wäre eine Luftpumpe. Du brauchst immer mehr Kraft zum Pumpen (um den Pumpenkolben reinzudrücken), je höher der Luftdruck im Reifen wird (nämlich die Druckdifferenz zwischen innen u. außen).

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    #72
    Zitat Zitat von advi Beitrag anzeigen
    ......Sprich ich sass tiefer und hatte weniger Sitzhöhe ....
    Mit Verlaub,

    hier wird ein gefühlter Druck mitgeteilt, kein seriöses Messergebnis.
    Deshalb braucht es auch keine neuen Erklärungen für das Phänomen.

    Nebenbei: Der Druck ist ja auch von der Außentemperatur und der Fahrweise (wärmt sich bei crossiger Fahrt auf, -> Druck steigt, Federbein wächst ( hat hoffentlich jeder schon einmal bei artgerechter Haltung bemerkt )) und der durch die Höhe in Abzug zu bringende Druck ist ohnehin nur in der Größenordnung von 0,3 bar. Das merkt man im Alltag sowieso kaum, zumal wenn die Änderung langsam verläuft.

    Die oben im Thread gemachten physikalischen Feststellungen (jedenfalls meine ) behalten alle ihre Gültigkeit.

    Ich verstehe daher die dort oben (Super Pics !) festgestellten Effekte physikalisch, auch nicht , macht aber nichts, ich muss nicht alles verstehen .

    Jedenfalls eine tolle Tour, bitte mehr Bilder!!!

    PS: ich tippe langsam, uli.G hat inzwischen das gleiche auch nochmal dargestellt.

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    #73
    Zitat Zitat von Uli G. Beitrag anzeigen

    Insofern ist mir absolut unklar, warum der Dämpfer einsacken/"niedriger" werden sollte in 4km Höhe. Das Gegenteil ist der Fall.
    Danke, genau so ist es!

  4. Registriert seit
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    #74
    Beeindruckende Photos Advi!
    Bitte mehr davon und erzähl mal - wenn Du die Zeit dazu findest - von Deiner Reise!

    War Heute auch hoch hinaus beim kleinen und großen Niveaberg - äh... das andere Produkt natürlich



    Habe am Luftfederbein keine Veränderung feststellen können.

    Bevor ich jetzt aber eine Anzeige bekomme, weil Jemand denkt ich sei mit der HP2 am Piz Buin rumgetuckert, natürlich das Luftfederbein vom Drahtesel!!!




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    #75
    Piz Buin is toll bin ich auch schon hochgelatscht

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    #76
    ...vielleicht wurde es auf dem Weg von 500m. ü. M nach 4000m ü. M einfach ein paar Grad kälter. Ich halte es für physikalisch unstrittig, dass sich die Kraft mit der das Federbein rausgedrückt wird aus Kolbenfläche innen mal Innendruck minus Kolbenfläche aussen mal Aussendruck ergibt.
    Aber dieser Zusammenhang ist erst die halbe Miete. Der Druck im Zylinder ist temperaturabhängig. Auch wenn z.B. 308K gegenüber 273k eigentlich kein allzugroßer Unterschied sind, meldet mein Biometer an warmen Tagen wie heute immer wieder reduzierten Bodenkontakt im Ballenbereich.

    So rein rechnerisch auf Advi's Tour:
    Der Aussendruck sinkt um 300-400mbar ab
    Der Innendruck sinkt temperaturbedingt um ca. 10%, d.h. um etwa 900mbar.
    Damit reduziert sich die Druckdifferenz etwas und die Kiste sinkt hinten etwas ab.

    Ich würde Advi's Beobachtung, dass er in 4000m Höhe plötzlich tiefer/ schneller/breiter war also nicht unbedingt Popometer-Unfug abtun.

  7. Chefe Gast

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    #77
    So seh ich das auch, der Advi wird das schon beurteilen können, er war schließlich dort...

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    #78
    Für mich klingt das physikalisch logisch.
    Wir reden hier ja nicht über ein geschlossenes System, eigentlich ist das Luftfederbein ein Hüpfball mit integriertem Dämpfer (der hier aber keine Rolle spielt).

    Was dem Einfedern entgegenwirkt ist nicht die Differenz zwischen Innen- und Aussendruck, sondern die Summe. Oder, anders formuliert, entscheidend ist der ABSOLUTDRUCK im Inneren des Systems. Wie er zustande kommt müsste letztlich egal sein.

    Wenn jetzt der Aussendruck (höhenbedingt) nachlässt fehlt Aussendruck, der das Federbein bisher in seiner Arbeit unterstüzt hat (indem er es zusammengepresst hat), der Arsch sinkt also tiefer in den Hüpfball.
    Wenn wir mal eine Abnahme des Aussendrucks von 0.5 bar zugrunde legen, dann sind das immerhin rund 5-10%, das müsste durchaus zu bemerken sein.

    Dazu kommt natürlich auch noch der Temperatureffekt, der ebenfalls seinen Teil dazu beiträgt.

    Gruss
    Michi

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    #79
    ???Michi???
    Es handelt sich um zwei gegenläufige Effekte, und bei realistischen Annahmen kann die Auswirkung der Temperatur durchaus stärker sein als der Höheneffekt.
    Wenn nur der Aussendruck sinken würde, der Innendruck aber gleich bliebe, dann würde die Kiste hinten eher höher werden.
    Aber bereits 15°C Temperaturreduzierung reichen, um den Innendruck stärker zu reduzieren als die höhenmeterbedingte Reduzierung Aussendrucks.

    Guck deine Summentheorie lieber noch mal im Physikbuch nach.
    Für die Kraft mit der das Federbein herausgedrückt wird, ist ganz sich nicht die Summe von Innen- und Aussendruck relevant.
    Der Luftdruck ist ein Skalar, kein Vektor.
    Die resultierende Krafttrichtung ergibt sich erst duch die Federbeinmechanik. Die vom Aussendruck verursachte Kraft wirkt in die entgegengesezte Richtung wie die vom Innendruck verursachte Kraft.
    Die resultierende Kraft ist die Differenz beider Kraftbeträge und bei üblichen Druckverhältnissen drückt diese Differenz das Federbein heraus.

    Die Kraft, die auf eine Fläche wirkt ist: F=p*A
    Von innen drückt der Innendruck mal der effektiven Kolbeninnenfläche.
    Von aussen drückt der Aussendruck mal der effektiven Kolbenaussenfläche.
    Vermutlich kommt deine Summen-Aussage aus dem klassischen Ansatz, das im Kräftegleichgewicht die Summe aller Kräfte Null ist. Die Richtung beider Luftdruckkräfte ist bei unsererm Luftfederbein aber entegegengesetzt, was man mathematisch dadurch ausdrückt, dass eine Kraft ein negatives Vorzeichen kriegt. Und schon mutiert die Summe mathematisch zur Differenz der Beträge....

    Im einfachsten Fall mit gleichgroßer Innenfläche A wie Aussenfläche A:
    F_von_innen = p_innen * A
    F_von_aussen = p_aussen * A
    ==> F_rausdrück = F_von_innen - F_von_aussen = (p_innen * A) - (p_aussen*A) = (p_innen - p_aussen) * A

    Nein, ich male jetzt nicht noch eine vollständige Skizze mit allen Kraftvektoren. Anzumerken ist, dass ich in meiner obigen Rechnung beide Kräfte positive Werte aber entgegengesetzte Pfeilrichtungen haben. Alternativ könnte man natürlich auch gleiche Pfeilrichtungen ansetzten, dann hätte halt eine Kraft einen negativen Wert...

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    #80
    Zitat Zitat von ChocoHolic Beitrag anzeigen
    ???Michi???
    ....
    moin,

    zuerst dachte ich, dass das federbein ein geschlossener metallischer zylinder sei. damit würde ich deine theorie sofort unterschreiben.
    bei der studie einer konstruktionsskizze (hier im beitrag veröffentlicht) trat aber zu tage, dass ein teil des federbeins nur einen gummibalg als hülle hat.

    daher wäre vermutlich erst einmal zu klären, ob der verringerte aussendruck eher als druck auf den gummibalg fehlt (und damit das federbein einsacken müsste) oder ob eher der aussendruck auf die kolbenfläche fehlt (und damit das federbein ausfedern müsste).

    oder passiert beides und die effekte überlagern sich??

    dann erst kann man sich gedanken über die auswirkungen der temperatur machen, die aber sicherlich sehr wichtig sind.


 
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