Fahrwiderstände bei 6er CLD

[Liftinger]

Hallo Forum!

Ich habe eine Frage bezüglich der Fahrwiderstände bei einem 6er CLD.

Ich habe die Leistungsaufnahme des Antriebsmotors bei verschiedenen Bestückungszahle und verschiedenen Geschwindigkeiten gemessen und möchte nun diese gemessene Leistung hinterfragen. Konkret möchte ich wissen sich diese aufgenommene Leistung zusammensetzt.

Meine Frage ist ob für eine 6er CLD die gleichen Zusammenhänge für Rollwiderstand und Steigungswiderstand gelten wie in folgendem Wikipedia-Artikel zum Thema Fahrwiderstand: https://de.wikipedia.org/wiki/Fahrwiderstand

Roll- und Steigungswiderstand der Sessel heben sich normalerweise nicht gegenseitig zwischen bergauffahrenden und bergabfahrenden Gondeln oder?

Vielen Dank für eure Unterstützung schon im Voraus!

Schönen Gruß,
Liftinger

 

[Talabfahrer]

Also erst mal: Willkommen im Forum!

Das Thema ist durchaus interessant und wurde deswegen auch schon einige Male hier im Forum diskutiert. Am Anfang sollte man versuchen, bei den Begriffen den "Nutzanteil" und den "Verlustanteil" auseinander zu halten. Die Arbeit, die der Antrieb auch ohne irgendwelche Verluste leisten muss, besteht aus der Hubarbeit für die Beladung aus der Höhendifferenz, die erst mal beim Beschicken und Garagieren zur Positionierung der Fahrzeuge benötigt wird, dann die Hubarbeit für den Transport der Nutzlast (jeweils Differenz Berg-Talfahrt), und schließlich die Beschleunigungsarbeit beim Anfahren der Anlage nach einem Anhalten bzw. die Beschleunigungsarbeit für die Fahrzeuge nach dem Passieren der Stationen. Inwieweit davon beim Verzögern bzw. Anhalten der Anlage etwas zurückgewonnen werden kann, ist nochmal ein anderes Thema.

Der andere Anteil sind Verluste, bei einem Straßenfahrzeug also der aus dem Luftwiderstand, aus dem Rollwiderstand und aus allen Verlusten im Antriebssystem des Fahrzeugs (z.B. Lagerreibung). Luftwiderstand gibt es bei einem Seilbahnfahrzeug auch, nur ist der wegen der niedrigeren Geschwindigkeit weniger bedeutend. Berechnen kann man den genauso wie bei einem Straßen- oder Luftfahrzeug, also proportional zur Stirnfläche des Fahrzeugs, cw-Wert (z.B. 1.0 statt 0.3-0.4 bei einem PKW, Sessel mit offener Haube nochmal deutlich höher). Widerstandskraft dann proportional zum Quadrat der Fahrgeschwindigkeit. Der Rollwiderstand bei einem Straßenfahrzeug kommt wesentlich durch die Walkarbeit in den Reifen und den Reibungsverlust in den Kontaktflächen der Reifen mit dem Straßenbelag zustande. Von der Geschwindigkeit hängt der nur wenig ab, ist aber direkt proportional zum Gewicht des Fahrzeugs. Bei Geschwindigkeiten, die denen einer Seilbahn entsprechen, überwiegt bei weitem der Rollwiderstand.

Bei einer Seilbahn entspricht dem die Arbeit zum Verformen des Seils. Das geht leider nicht verlustfrei, sondern bei jeder Umlenkung muss sowohl zum Biegen als zum Geraderichten Arbeit geleistet werden. Weitere Verluste gibt es dann in allen Lagern und in den Kontaktflächen der Rollenfutter. Die sind auch von der Geschwindigkeit abhängig, aber eher nicht über ein einfaches Gesetz.

Wir können das gerne ausführlicher diskutieren; zuerst aber mal der Hinweis auf zwei frühere Diskussionsfolgen im Forum:

Energieeinsparung durch Behängung reduzieren,
Stromverbrauch von Seilbahnen

 

[Spezialwidde]

Betrachten wir einmal eine im Vollbetrieb befindliche Bahn. Ist sie erstmal leer muss keine Hubarbeit verrichtet werden weil ja ein weitgehender Masseausgleich zwischen steigenden und sinkenden Massen besteht. Die dann aufzubringende Antriebsleistung geht in die Reibung. Diese wiederum kann man weiter untergliedern in Lagerverluste der zahlreiche Rollen, der äußeren Seilreibung die entsteht wenn das Seil über die Rollen läuft und die innere Seilreibung. Letztere tritt immer dann auf wenn das Stahlseil gebogen wird. Also bei jedem Durchhängen und wieder Auffahren auf die Stützen und ganz vor allem wenn das Seil um die Seilscheiben gezogen wird. Das ist der weitaus größte Anteil an den Verlusten weil ja das Seil auf der ganzen Fahrt irgendwie verformt wird. Durch das Reiben der Seillitzen aneinander und an der Seele wird dabei die Energie in Wärme umgewandelt. Wenn die Bahn dann mit Passagieren belastet ist muss natürlich die Hubarbeit zusätzlich noch aufgebracht werden. Im Moment des Anfahrens muss erstmal noch die Haftreibung aller bewegten Teile überwunden werden, eventuell auch noch Widerstand durch Eis gebrochen werden. Das erfordert kurzzeitig ein Vielfaches der Nennleistung. Danach muss noch Arbeit in die Beschleunigung auf Betriebsgeschwindigkeit investiert werden. Dazu benötigt die ganze Stationsfördertechnik auch noch ihren Anteil, die FBMs müssen ja in der Station bewegt werden. Die dazu notwendige Antriebsenergie wird in den meisten Fällen ebenfalls vom Hauptantrieb abgezweigt, oftmals per Reibrolle über das Förderseil. Das hat auch den Vorteil dass die Stationsförderer immer automatisch mit der Seilgeschwindigkeit synchronisiert laufen und keine zusätzlichen Steuer und Regeleinrichtungen brauchen.
Achja, die Walkarbeit und das Einreiben des Seiles in den zahlreichen Gummimanschetten der Rollen und Seilscheiben fordert natürlich auch ihren Tribut. Da kommt dann schon ganz schön was zusammen.

 

[Liftinger]

Danke für eure Antworten, für mich tauchen immer wieder neue Widerstände auf, mit denen ich vorher noch gar nicht gerechnet habe

Ich hab noch eine Frage. Die Streckenreibung des Seils auf den Rollen wird durch zusätzliche Last (Personen) auf den Sesseln ja noch zusätzlich erhöht oder?

 

[Spezialwidde]

Ich hab noch eine Frage. Die Streckenreibung des Seils auf den Rollen wird durch zusätzliche Last (Personen) auf den Sesseln ja noch zusätzlich erhöht oder?

Weniger die Streckenreibung, ein bisschen ja aber vernachlässigbar, aber der Widerstand den die Klemmen beim Überfahren der Stützenrollen überwinden müssen steigt mit der Masse des FMBs beträchtlich.