Wirkungsgrad von Compoundbögen

Fragen, Themen die das System Bogen incl. Anbauteile betreffen
Wali
Beiträge: 78
Registriert: 17. Jul 2018, 19:17

Re: Wirkungsgrad von Compoundbögen

Beitrag von Wali » 9. Aug 2018, 10:17

Hier mal ein Video zur Wiederholgenauigkeit von einem Chrony. Zum Vergleich ob Blei an der Sehne was bringt oder nicht hätte das wohl gereicht.

Bild

Benutzeravatar
ullr
Beiträge: 488
Registriert: 28. Mai 2018, 09:39

Re: Werte für Auszugskurven (verlässlich) selbst messen

Beitrag von ullr » 9. Aug 2018, 11:24

PBLou hat geschrieben:
9. Aug 2018, 09:11
ullr hat geschrieben:
8. Aug 2018, 20:28
PBLou hat geschrieben:
8. Aug 2018, 19:49
...
4. Der (Pfeil+)Compoundbogen hat dafür einen höheren dynamischen Wirkungsgrad gegenüber einem (Pfeil+)Recurvebogen, und dabei ist der Engergieverlust durch den nach dem Abschuß schlabrig schwingengen Pfeil noch nicht mit eingerechnet.
Nicht, dass ich mit dem vorhergehenden Teil Deines Postes einverstanden wäre (und schon garnicht mit dem Kleingeschriebenen) aber wenn Du mir das Zitierte genauer erklären würdest...
Die 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.
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.
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.
Nein. Die Biegeschwingung klingt ziemlich schnell ab, und der Pfeil folgt der Flugbahntangente.
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.
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.
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.
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.
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
One of the greatest tragedies in life
is the murder of a beautiful theory
by a gang of brutal facts.
- Benjamin Franklin –
Meine Website

Benutzeravatar
ullr
Beiträge: 488
Registriert: 28. Mai 2018, 09:39

Re: Werte für Auszugskurven (verlässlich) selbst messen

Beitrag von ullr » 9. Aug 2018, 12:14

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.
Jo, ich glaube, jetzt habe ich verstanden. Du redest von dem Unterschied der Funktion Kraft über Weg aufwärts und Kraft über Weg abwärts.
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
One of the greatest tragedies in life
is the murder of a beautiful theory
by a gang of brutal facts.
- Benjamin Franklin –
Meine Website

PBLou
Beiträge: 6
Registriert: 2. Aug 2018, 15:03

Re: Werte für Auszugskurven (verlässlich) selbst messen

Beitrag von PBLou » 9. Aug 2018, 12:44

ullr hat geschrieben:
9. Aug 2018, 11:24
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.
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.
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
Mit dynamischer Kurve meine ich sowas hier:
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...

Wali
Beiträge: 78
Registriert: 17. Jul 2018, 19:17

Re: Wirkungsgrad von Compoundbögen

Beitrag von Wali » 9. Aug 2018, 12:51

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 .....

b_der_k_te
Beiträge: 164
Registriert: 28. Mai 2018, 09:38
Wohnort: Wien

Re: Werte für Auszugskurven (verlässlich) selbst messen

Beitrag von b_der_k_te » 9. Aug 2018, 12:52

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[...]
(Irgendwo finde ich bestimmt noch die Diagramme...)
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.

Benutzeravatar
ullr
Beiträge: 488
Registriert: 28. Mai 2018, 09:39

Re: Wirkungsgrad von Compoundbögen

Beitrag von ullr » 9. Aug 2018, 13:53

Wali hat geschrieben:
9. Aug 2018, 12:51
Ja das ist die Sache. Daher meine Frage ob die Ablaßkurve beim Recurve mal gemessen wurde.
Das haben wir, vor über 30 Jahren. Was 'ne Hystere ist, wurde uns sehr früh beigebracht. Beim Recurve passiert garnichts. Die Kurven waren deckungsgleich.
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 .....
Nein.
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
ullr
One of the greatest tragedies in life
is the murder of a beautiful theory
by a gang of brutal facts.
- Benjamin Franklin –
Meine Website

Wali
Beiträge: 78
Registriert: 17. Jul 2018, 19:17

Re: Werte für Auszugskurven (verlässlich) selbst messen

Beitrag von Wali » 9. Aug 2018, 14:04

ullr hat geschrieben:
9. Aug 2018, 08:17
Das würde schon passen, nur wird der Unterschied so klein sein dass er mit handelsüblichen Schätzeisen (Chronys genannt) auch nicht andeutungsweise meßbar ist.
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

PBLou
Beiträge: 6
Registriert: 2. Aug 2018, 15:03

Re: Wirkungsgrad von Compoundbögen

Beitrag von PBLou » 9. Aug 2018, 15:03

ullr hat geschrieben:
9. Aug 2018, 11:24
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.
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.
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.

Benutzeravatar
ullr
Beiträge: 488
Registriert: 28. Mai 2018, 09:39

Re: Wirkungsgrad von Compoundbögen

Beitrag von ullr » 9. Aug 2018, 15:19

PBLou hat geschrieben:
9. Aug 2018, 15:03
...
Aber auch vom Anstellwinkel.
Welchen "Anstellwinkel"? Der Pfeil folgt der Flugbahntangente, und da wird er immer von vorne angeströmt.
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.
Welche Reynoldszahlen? Hat man Reynoldsszahlen für extrem gekrümmte Flächen?
Und nebenbei, was sollen diese seltsamen Einwände und Nebenerkenntnisse mit dem Wirkungsgrad von Bögen zu tun haben?
ullr
One of the greatest tragedies in life
is the murder of a beautiful theory
by a gang of brutal facts.
- Benjamin Franklin –
Meine Website

Antworten