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Wir haben uns auf folgende 2 mechanische Konzepte zur Drehzal-/Geschwindigkeitsmessung geeinigt (für beide Konzepte wird die Information über die Drehzahl direkt an der vorderen Radachse aufgenommen und über eine Tachowelle an den Lenker übertragen, an dem dann die eigentliche Geschwindigkeitsmessung erfolgt und angezeigt wird).

Fliehkraft/Drehpendel

Durch die Rotation der Welle wirkt eine Fliehkraft auf die beiden Massen m welche diese nach außen lenkt. Die Stäbe l sind starr.

M-9-2

Durch die Fliehkraft bewegen sich die 2 Massen m nach außen. Durch die 2 an H und l befestigten Stäbe S wird mit steigender Drehzahl das Bauteil H entlang der Welle A nach oben bewegt. Diese Bewegung wird durch ein an H (mit Kugellager) befestigter Stab aufgenommen und bewegt dann somit einen Zeiger auf einer waagrechten Welle.

Wirbelstrom

Die Rotation der Welle versetzt eine Magneten in Rotation. Dieser erzeugt Wirbelströme in einer Aluminiumglocke, welche sich über diesem befindet. Die Reaktion dieser induzierten Wirbelströme und dem Magnetfeld bewirkt ein Drehmoment (-->die Aluminiumglocke dreht sich).

Wirbelstrom

Eine Rückstellfeder wirkt diesem entgegen um eine geeichte Anzeige der Geschwindigkeit zu verwirklichen.



(Quelle: http:tu-dresden.dedie_tu_dresdenfakultaetenfakultaet_elektrotechnik_und_informationstechnikieepmpstudiumlehremtdlvorlesungMT_Nr13.pdf)

Vergleich Vor-/Nachteile

Fliehkrafttachometer wurden bereits um 1920 eingesetzt, wichen aber ab den 30er Jahren immer mehr den Wirbelstromtachometern da diese deutlich kostengünstiger sind.

Wirbelstrom

+ kostengünstig
+ relativ genau
- Bei starken Vibrationen des Fahrzeugs kann zu Eigenschwingungen der Feder führen --> schwankende Anzeige
- Starke elektromagnetische Felder können weitere Ströme in der Glocke induzieren und so die Messergebnisse verfälschen

Fliehkraft

+ sehr robust und releativ lange Lebensdauer (bei guter Wartung)
(+) hohe Kraft wird übertragen Schleppzeiger möglich
- teurer als Wirbelstrom
- schwingungsfähiges Gebilde --> benötigt ausreichende Dämpfung
- große Reibung führt zu "unrundem" Laufen und Ruckeln
- große Massen mit hoher Drehzahl --> sehr hoher Verschleiß
- meist ungenauer als Wirbelstrom

Technische Zeichnung des Wirbelstromstachometers

Tachometer

Wellensteckverbindung
10859326 902735309750463 1044179046 n

Das Drehmoment wird über einer Tachowelle, die mit einer Steckverbindung mit der Welle im Tachometer oder dem Kegelstufengetriebe verbunden ist, übertragen. Diese Steckverbindung wird durch eine Tachowelle,die an beiden Enden nicht rund ist, realisiert. Im Bild sieht man die "grobe" technische Zeichnung.



Gehäuse
10922253 926083527415641 352117971 n

Das Gehäuse besteht aus 3 Teilen: 2 Teilgehäuse und 1 Deckel, die aus einem Polymer gegossen sind und mit Schrauben miteinander befestigt sind.




Lagerung

Die 2 Wellen im Tachometer sind durch Fest-Los-Lagerungen gelagert, wie man der Zeichnung links entnehmen kann.


Tachoantrieb

Das Drehmoment für den Tachometer kann entweder von einem Kegelstufengetriebe oder einem Schneckengetriebe an der Vorderachse vom drehenden
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Felge aufgenommen und wird durch eine Tachowelle zum Tachometer geführt werden.

Wir haben uns dann einstimmig für die Verwendung eines Schneckengetriebes entschieden, da

  • es einfacher gegen Schmutz zu schützen ist,
  • weniger Bauraum benötigt und
  • einfacher bei einem Reifenwechsel abmontierbar ist.