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Thema: Wirkungsgrad von Nitinol Antrieb

  1. #1
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Wirkungsgrad von Nitinol Antrieb

    Wie gross ist etwa der Wirkungsgrad eines Nitinol Antriebs?

    Ich denke, dass man den Wirkungsgrad abschaetzen sollte mit der Berechnung der Ausgangsleistung geteilt durch die Eingangleistung.
    Besser ist es wohl, die Arbeit pro Hub zu vergleichen. Mit den Hueben pro Zeit bekommt man dann die Leistung.

    Die Eingangsarbeit wird durch Erwarmung erbracht.
    Es ist der Draht von (da faengt es schon an) 20 Grad oder 60 Grad auf 70 Grad zu erwaermen. Spezifische Waermekapazitaet wuerde ich mit anderen Metallen abschaetzen, oder gibt es eine hohe latente Waerme fuer die Umwandlung in mechanische Arbeit?
    Die Ausagngsarbeit pro Hub ist dann Kraft mal Weg, wobei die Kraft ueber den Weg konstant ist. oder?
    Ich Suche mir bei Gelegenheit (in den naechsten Tagen) die Werte heraus, um die Abschaetzung zu machen, oder weiss es jemand schon oder kommt schneller dazu?


    Es geht mir damit nicht um einen wertenden Vergleich mit konventionellen Motoren aber um eine Einordnung um zu sehen welche Moeglichkeiten grundsaetzlich bestehen.

    Manfred

  2. #2
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    hi!

    auf dieser seite findet du ein "thermobile":
    http://www.wundersamessammelsurium.de/Warmes/Nitinol/

    das ist eine wärmekraftmaschine, die auf nitinol aufbaut - wirkungsgrad
    ca. 10 % - vielleicht hilft das weiter...

    ciao,
    simon

  3. #3
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    Ich habe versucht auf schnelle Art den Wirkungsgrad halb experimentell zu bestimmen. Dabei kam aber ein viel besserer Wirkungsgrad herraus.

    20cm 0.1mm Nitinoldraht. 12V, ca. 300ma -> 3.6 Watt
    jetzt kommt das Problem:
    der Strom wurde ca. 0.1-0.3s angelegt (schwer zu messen)
    -> 0.36-1.08 Joule Energie Input

    Damit wurde ein ca. 200g Gewicht ca.8mm gehoben. 2N*0.08m ->0.16 Joule

    -> Wirkungsgrad zwischen 15% und 50%...

    Ich werde die Messung wohl noch optimieren müssen um den Fehler zu verkleinern

    Gruss
    Thomas

  4. #4
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    Also, ich darf wohl meiner Messung nicht glauben.
    Im Netz wird allgemein von einer Effizienz von 1% - 10% geredet wobei
    die Zahl 5% öfter zitiert wurde.

    Vermutlich ist der Strom und die Zeit bei mir doch höher wie gemessen

  5. #5
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    Vielen Dank an Nestler fuer den Link, den muss ich noch in Ruhe auswerten
    und an bapou fuer das Versuchsergebnis. So in der Art habe ich mir das auch vorgestellt.
    Ein Gewicht anhaengen und die Reaktion messen, in der naechsten Stufe stelle ich mir vor kann man auch einen Impuls bekannter Dauer vorgeben und mit einer Kamera vor einem Lineal die Bewegung des Gewichtes festhalten um sie nachher Bildweise auszuwerten.
    Es duerfte sich da um etwa 10 Bilder handlen. Das waere ein Experiment das mit relativ weit verbreitet verfuegbaren Mitteln durchfuehren liesse.
    Mal sehen welche Unsicherheiten da auftreten.
    Manfred

    So ich habe jetzt erst gesehen, dass eine grosse Stoffsammlung von bapou gekommen ist, vielen Dank dafuer, =D> das werden wir sicher noch weiter durchgehen muessen, nach dem Wirkungsgrad bin ich dann auf der Suche nach Ankopplungen und Uebersetzungen wie 1)beim altertuemlichen Heitzdrahtamperemeter oder 2)bei Piezonatrieben. Grosse Kraft bei kleinen Weg in mittere Werte von beiden umsetzen. Ich frage mich auch, ob der der Bimetallstreifen auch ein geeigneter Umsetzer ist.

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