Wirkungsgrad von Compoundbögen
Re: Werte für Auszugskurven (verlässlich) selbst messen
Das ist klar, der Compound geht mit seinem Compagnon, dem Pfeil viel pfleglicher um. Die Beschleunigung ist nicht so brutal hoch. Das spielt aber hier keine Rolle.PBLou hat geschrieben: ↑9. Aug 2018, 09:11Die Sache mit dem Pfeil oder Wirkungsgrad?
Beim Schuß beim Compound mit dem Release wird der Pfeil meines Wissens nach nicht so stark ausgelenkt wie bei Handablass und Recurve.
Nein. Die Biegeschwingung klingt ziemlich schnell ab, und der Pfeil folgt der Flugbahntangente.Dadurch sollte es weniger innere Reibungsverluste geben und der Anstellwinkel von weiten Teilen des Pfeils im Flug ist nicht so groß. Das wird dazu führen das bei gleichen Luftwiderstandsbeiwert durch die kleinere durchschnittliche Stirnfläche weniger Verluste erzeugt werden.
Der Umschlagpunkt laminare/turbulente Strömung ist von der Anströmgeschwindigkeit abhängig. Er ist sowieso nur schwer abzuschätzen, weil die Grundgrößen, Reynoldszahl und Prandtl Zahl an ebenen Platten gemessen werden, während das Geschössle halt rund ist mit einen Riesenverhältnis von Länge zum Krümmungsradius.Ausserdem wird wahrscheinlich durch den kleineren Anstellwinkel bei maximaler Auslenkung die laminare Strömung später abreissen. Das ganze sind wohl nur akademische Überlegungen, aber wenn man schon Wirkungsgrad und Pfeilgeschwindigkeit diskutiert, sollte man solche Effekte betrachten und die Größenordnung abschätzen um sie richtig bewerten zu können.
Was soll die dynamische Kurve und was die statische sein? Nach den Modellrechnungen sehen die Kurven unterschiedlich aus, na klar. Mein Modell wurde im Laufe der Zeit am Recurve ziemlich häufig (rund 50x) bei der Abstimmung überprüft und ist für praktische Zwecke sehr gut einsetzbar.Hickmann, Kooi und andere haben ja versucht mathematische Bogenmodelle (Langbogen, Recurve und Compound) zu entwickeln um die dynamic force draw curve zu berechnen, und nach deren Modellen kommt der Compoundbogen besser weg (ich finde gerade keine Bilder, aber meiner Erinnerung nach ist der Bereich zum Ende des Schusses, bei dem die dynamische Kurve über der statischen liegt, beim Compound deutlich größer ausgeprägt.
Wenn Du mit "Statisch" das hier meinst und mit
"Dynamisch das hier", dann kann ich nur sagen, dass ich keine dynamisch gemessenen Kraft-Zeitverläufe, weder von Recurve noch vom Compound gesehen habe. Rechnen kann ich die Compoundkurve auch, wenn ich das Auszugsdiagramm habe und exakte Geschwindigkeitsmessungen mit zwei unterschiedlichen Pfeilmassen. Nur, lut mir teid, das interessiert mich nicht... Der Compound hat einen etwas besseren Wirkungsgrad als der Recurve, er liegt so um die 80% rum, jedenfalls nach den Rechnungen, die ich mal vor 20 Jahren gemacht habe. Und nein, ich werde sie nicht rauskramen.
Gemessene Kraft-Zeitverläufe von Recurve und vom Compound würden mich schon interessieren. Hast Du welche?
ullr
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Re: Werte für Auszugskurven (verlässlich) selbst messen
Jo, ich glaube, jetzt habe ich verstanden. Du redest von dem Unterschied der Funktion Kraft über Weg aufwärts und Kraft über Weg abwärts.Wali hat geschrieben: ↑8. Aug 2018, 20:58
Der Mathews Monster liegt bei 5 grain/lbs bei 88% und bei 7,5 grain/lbs bei über 90%.
Vergleich ich einen Compound zum Recurve ist wohl der größte Schwund bei der Reibarbeit der Strippen , ich vermute der Recurve hat die höchsten Verluste um die langen Wurfarmwege zu bewältigen, oder ?
Vermutlich wird der Verlust beim Recurve mit zunehmender Auszugslänge größer.
Das ist die Hysterese. Und die tritt halt nur beim Compound aufgrund der Mechanik auf. Beim Recurve gibt es die nicht, oder anders gesagt, sie ist extrem niedrig.
Das hat aber mit dem Wirkungsgrad der Waffe nichts zu tun. Beim Compound ist die Hysterese noch eine zusätzliche Verschlechterung in der Bilanz.
Der Wirkungsgrad (Verhältnis der herauskommenden kinetischen Energie zur hineingesteckten potenziellen) bei Recurves liegt zwischen 75-80%, der von Compounds (da habe ich es nur an einem Beispiel durchgespielt), bei über 80%.
Gruß
ullr
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Re: Werte für Auszugskurven (verlässlich) selbst messen
Mit dynamischer Kurve meine ich sowas hier:ullr hat geschrieben: ↑9. Aug 2018, 11:24Was soll die dynamische Kurve und was die statische sein? Nach den Modellrechnungen sehen die Kurven unterschiedlich aus, na klar. Mein Modell wurde im Laufe der Zeit am Recurve ziemlich häufig (rund 50x) bei der Abstimmung überprüft und ist für praktische Zwecke sehr gut einsetzbar.PBLou hat geschrieben: ↑9. Aug 2018, 09:11
Hickmann, Kooi und andere haben ja versucht mathematische Bogenmodelle (Langbogen, Recurve und Compound) zu entwickeln um die dynamic force draw curve zu berechnen, und nach deren Modellen kommt der Compoundbogen besser weg (ich finde gerade keine Bilder, aber meiner Erinnerung nach ist der Bereich zum Ende des Schusses, bei dem die dynamische Kurve über der statischen liegt, beim Compound deutlich größer ausgeprägt.
Wenn Du mit "Statisch" das hier meinst und mit
"Dynamisch das hier", dann kann ich nur sagen, dass ich keine dynamisch gemessenen Kraft-Zeitverläufe, weder von Recurve noch vom Compound gesehen habe. Rechnen kann ich die Compoundkurve auch, wenn ich das Auszugsdiagramm habe und exakte Geschwindigkeitsmessungen mit zwei unterschiedlichen Pfeilmassen. Nur, lut mir teid, das interessiert mich nicht... Der Compound hat einen etwas besseren Wirkungsgrad als der Recurve, er liegt so um die 80% rum, jedenfalls nach den Rechnungen, die ich mal vor 20 Jahren gemacht habe. Und nein, ich werde sie nicht rauskramen.
Gemessene Kraft-Zeitverläufe von Recurve und vom Compound würden mich schon interessieren. Hast Du welche?
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https://imgur.com/a/KP1pvTM
Das ist das mathematische Modell eines modernen Recurvebogens nach Kooi, On the mechanics of the modern working-recurve bow. "F" ist die statische Kraft-Weg Auszugskurve, und "E" zeigt die Beschleunigungskraft über den Weg beim Schuß. So jedenfalls mein Verständins, ich mag das aber auch falsch interpretieren...
Diese Kurve experimentell zu bestimmen dürfte hochgradig nicht-trivial sein, ich wüsste jedenfalls auf die Schnelle nicht, wie man die Kraft direkt messen könnte, aber das hatte ich oben ja schon erwähnt.
Die dynamische Kurve für einen Compoundbogen finde ich bestimmt noch, ich erinnere mich momentan nur nicht, wo ich das gelesen habe...
Re: Wirkungsgrad von Compoundbögen
Ja das ist die Sache. Daher meine Frage ob die Ablaßkurve beim Recurve mal gemessen wurde.
Wenn ich einen Recurve spanne habe ich Verluste und beim Entspannen auch. In der Summe könnte da schon was rauskommen.
Wenn man das mit einer Zugwaage durchfährt .....
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Re: Werte für Auszugskurven (verlässlich) selbst messen
Bei James Park "Archery Technology" kann man nachschauen. Dort gibt es auch die Diagramme, für verschiedene Pfeilmassen und bewegte Bogenmassen die mit dem Abschuß ja genauso beschleunigt werden müssen.
Re: Wirkungsgrad von Compoundbögen
Das haben wir, vor über 30 Jahren. Was 'ne Hystere ist, wurde uns sehr früh beigebracht. Beim Recurve passiert garnichts. Die Kurven waren deckungsgleich.
Nein.Wenn ich einen Recurve spanne habe ich Verluste und beim Entspannen auch. In der Summe könnte da schon was rauskommen.
Wenn man das mit einer Zugwaage durchfährt .....
Wenn, dann mußt Du ein Gewicht dran hängen, das schaukeln lassen und die Frequenz und Amplitude messen. Dann kriegst Du einen Wert über die innere Dämpfung des Feder-Masse Systems. Die spielt aber beim Abschuß des Pfeiles keine Rolle, weil Du von der ersten Grundschwingung gerade mal ein Viertelschwingung durchfährst
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Re: Werte für Auszugskurven (verlässlich) selbst messen
Gerade festgestellt, das mein Videolink weiter oben nur bei mir funktioniert. Vielleicht klappt es jetzt.
Es ging mir darum zu belegen das die Schätzeisen ein hohe Wiederholgenauigkeit haben.
https://www.dropbox.com/s/n77plq7qx9pqe ... k.mp4?dl=0
Re: Wirkungsgrad von Compoundbögen
Aber auch vom Anstellwinkel. T. Miyazaki, Aerodynamic properties of an archery arrow erwähnt als Nebenerkenntnis, dass geschossene Pfeile sich auch bei niedrigeren Reynoldszahlen als erwartet turbulent verhalten, wohl weil durch den Anstellwinkel bei der Pfeilschwingung die laminare in turbulente Strömung umschlägt.ullr hat geschrieben: ↑9. Aug 2018, 11:24Der Umschlagpunkt laminare/turbulente Strömung ist von der Anströmgeschwindigkeit abhängig. Er ist sowieso nur schwer abzuschätzen, weil die Grundgrößen, Reynoldszahl und Prandtl Zahl an ebenen Platten gemessen werden, während das Geschössle halt rund ist mit einen Riesenverhältnis von Länge zum Krümmungsradius.PBLou hat geschrieben: ↑9. Aug 2018, 09:11 Ausserdem wird wahrscheinlich durch den kleineren Anstellwinkel bei maximaler Auslenkung die laminare Strömung später abreissen. Das ganze sind wohl nur akademische Überlegungen, aber wenn man schon Wirkungsgrad und Pfeilgeschwindigkeit diskutiert, sollte man solche Effekte betrachten und die Größenordnung abschätzen um sie richtig bewerten zu können.
Re: Wirkungsgrad von Compoundbögen
Welchen "Anstellwinkel"? Der Pfeil folgt der Flugbahntangente, und da wird er immer von vorne angeströmt.
Welche Reynoldszahlen? Hat man Reynoldsszahlen für extrem gekrümmte Flächen?T. Miyazaki, Aerodynamic properties of an archery arrow erwähnt als Nebenerkenntnis, dass geschossene Pfeile sich auch bei niedrigeren Reynoldszahlen als erwartet turbulent verhalten, wohl weil durch den Anstellwinkel bei der Pfeilschwingung die laminare in turbulente Strömung umschlägt.
Und nebenbei, was sollen diese seltsamen Einwände und Nebenerkenntnisse mit dem Wirkungsgrad von Bögen zu tun haben?
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