Interessante und kuriose technische Bilder

Wenn man es von der wissenschaftlichen Seite betrachtet, wie solls gehen? Betrachtet man mal eine Waschmaschine, so ist die Analogie in dem Schleuderprogramm mit der Unwuchterkennung und Verteilung zu sehen. Jedoch benötigt die Wama oft mehrere Anläufe und hält ab dann immer eine Minimumdrehzahl. Dieser Prozess kommt im Reifen aber bei jedem Stillstand zum Erliegen.

Praktikabler Versuch für einen "Beweis" wäre einen Hoola-Hupp Reifen mit einem Kreuz zu versehen und in eine Bohrmaschine einzuspannen. Er wird in jedem Fall eine Unwucht haben. Diese muss dann mit einem Granulat/Sand weggehen. Tut sie dies nicht, ist die Sache mit den Reifen klar!

Nur mal so theoretisch betrachtet: Wenn eine Unwucht da ist, wird ein Massepunkt (Sandkorn) immer das Bestreben haben, soweit nach außen zu fliegen als möglich, also in die Unwucht hinein, die sich dadurch vergrößert wodurch nochmehr Sandkörner dort landen... Teufelskreis...

Nein. Kein Voodoo. Bastelbruder hat das irgendwo schonmal in zusammenhang mit den Kügelchen in der CD Halterung in einem CD Laufwerk erklärt.

Hab zwar keine Ahnung ob das mit dem Granulat nur Voodoo ist, aber der Vergleich mit dem Hulla Hoop Reifen hinkt an einer Stelle: Der Reifen ist nicht kreisrund, wegen der Aufstandsfläche. Vielleicht ergeben sich hierdurch irgendwelche günstigen Effekte.

Wär für mich auch so Logisch...

Irgendeinen Effekt muses da geben der über die normale Logik hinausgeht..

Sowas gibts auch für Winkelschleifer. Da sind Kugeln drin im Spannfutter die Unwuchten ausgleichen. Is derselbe Effekt, fehlt mir aber auch so wie beim Reifen der AHA Effekt...

Nach einer genaueren physikalischen Betrachtung habe ich auch schon gesucht, ohne etwas zu finden. Wobei dein Waschmaschinenvergleich hinkt - einerseits ist die Trommel selbst gewuchtet (keine nichtverschiebbare Masse), andererseits sind die Massenverhältnisse sehr viel anders.

Vermutung: Für die Funktion nicht unerheblich ist, dass der Reifen ja durch Federung und co. nicht starr gelagert ist, sprich geometrischer und Massenschwerpunkt des Reifens um ein gemeinsames Zentrum rotieren.
Dabei müsste aber gemäß der Gleichung von der Fliehkraft ( F = m x omega² x r ) derjenige Punkt auf dem Reifenumfang die größte Fliehkraft haben, der am weitesten weg vom gemeinsamen Drehzentrum ist - und der düfte in einer Linie mit geometrischem Schwerpunkt, gemeinsamen Drehpunkt und Massenschwerpunkt liegen.
Masse (Wuchtsand) verlagert sich zum Punkt der höchsten Fliehkraft, der Massenschwerpunkt wandert zum geometrischen Schwerpunkt (Mitte des Rades = Mittelpunkt der Achse) - Voila.

Ob das wirklich so ist oder ich mir das nur aus Wunschdenken passend hingedacht hab, da bin ich mir noch nicht sicher.

Dieser Effekt tritt im überkritischen Drehzahlbereich auf. Funktioniert nachweisbar und wird wie schon geschrieben bei CD-Laufwerken eingesetzt, manchmal auch in Zentrifugen.

Ich finde in meinen Unterlagen aus der Maschinendynamik-Vorlesung leider darüber keine Aufzeichnungen mehr, wir hatten es aber mal besprochen. Falls doch melde ich mich...

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Das Problem ist in der Tat, das wir es hier mit einem dynamischen und instationärem Problem zu tun haben, wo Momente 2. und 3. Ordnung eine Rolle spielen und wir uns in den Bereich der Differentialgleichungen begeben... mag sein, das es Arbeitspunkte gibt wo ein solches System funktioniert. Und ja, sowohl der Hula-Reifen als auch die Wama hinken, es sind ja auch keine Reifen.

Wenn Du die Quelle findest, wär interessant!

Bei grob unwuchtigen Sachen sollte das ungefähr so funktionieren:

Normalerweise steht zB. die Innenseite der Aufstandsfläche von einem Reifen senkrecht zur Fliehkraft. Dadurch würde die Fliehkraft Sandkörner usw. senkrecht auf die Aufstandsfläche drücken, wodurch keine Bewegung stattfindet. Ist die Aufstandsfläche aber nicht exakt kreisförmig, ist sie nicht überall senkrecht zur Fliehkraft. Sandkörner usw. bewegen sich dann immer dahin, wo der Radius größer wird.

Wenn die Form aber einem exakten Kreis entspricht (also die Sache geometrisch symmetrisch ist), passiert das nicht. Wenn die Masse nicht symmetrisch verteilt ist, sollte aber eigentlich sowas in der Art passieren:

Das Rotationszentrum vom Reifen liegt in dem Fall nicht genau in der Achse. Das gesamte Rad rotiert dann um einen Punkt zwischen Achse und Masseschwerpunkt. Ohne Auto würd's ohne Unwucht um den Masseschwerpunkt rotieren, mit unendlich schwerem Auto um die Achse mit maximaler Unwucht.

Jetzt ist der Radius vom Reifen, bezogen auf den Rotationsmittelpunkt, aber nicht mehr konstant (weil der liegt nicht in der Achse). Dadurch wandert der Sand dahin, wo die Aufstandsfläche weiter weg ist vom Rotationsmittelpunkt, und verschiebt damit den Masseschwerpunkt in Richtung Achse.

Bei der Wama funktioniert das vermutlich nicht, weil sich die Wäsche in der Trommel nicht genug bewegen kann.

Bei der WaMa funktioniert das auch! Nur nicht gut genug für 2500+ U/min. Ältere Schaltwerksmaschinen fahren die Drehzahl einfach in kleinen Stufen hoch und die Unwucht hält sich dann in Grenzen. Schlagartiges Hochdrehen ausm Stand gibt vieeeeeel mehr Unwucht.

Das is aber auch nicht wirklich schlüssig, dann wenn durch die Unwucht der Unwuchte Bereich weiter Weg ist, dann wandern dort auch die Körner hin und er wird noch unwuchter ??

Auserdem würde sich der Schwerpunkt bei jeder härteren Brems und Beschleunigung verschieben da die Körner ja nachlaufen - Trägheit!...

Ist wasser in einem Hoolareifen, dann wandert das nach "aussen" und nicht in Gegenrichtung und hebt die Unwucht auf...????

(Was hab ich da wieder angestellt....)

Richtig. Nur das das äußerste Außen eben genau gegenüber der Unwucht liegt.

Bei einer Unwucht dreht eben dein Hoolareifen nicht mehr um den Mittelpunkt.

Stells dir ganz extrem vor: Leichter Hoolareifen, an einer Stelle ist ein 2kg-Gewicht fest. Wenn du das mit ner Bohrmaschine antreibst und das ganze recht locker anfasst, ist das Gewicht fast in der Mitte, rotiert nur um sich selbst. Die größte Fliehkraft ist dann nicht mehr am Gewicht.

Leuchtet mir bei nem Hoola ein..

Was aber das Unwuchtproblem nicht wirklich löst da die Achse ja Mittig ist und sich nicht um ein fiktiv angenommenes Rotationszentrum drehen kann, beim Reifen ergibt das dann das Problem des "Hochschlags".
Was genauso schlimm wie ne Unwucht ist..

Das Rad ist ja auch beim Auto nicht starr aufgehängt, sondern gefedert. So wirklich fest und mittig ist die Drehachse da nicht.

Außerdem ist das Auto im Verhältnis zum Reifen zwar sehr viel schwerer, aber auch nicht unendlich schwer - dementsprechend geht das Auto bei Unwucht auch ein wenig mit/entgegen. Spürt man ja auch - der Reifen ist eigentlich rund und trotzdem schwingts auf dem Sitz enorm, wenns nicht ausgewuchtet ist.