PROTEKTORENTESTS Teil2

[Micha0365]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

30 cm, oder?

Ja natürlich 30 cm.
Die theoretische Berechnung in einem idealen System ergab noch mehr. Die 30 cm sind eine Abschätzung aus Versuchen und Simulationsrechnungen, die berücksichtigen, dass der (Foam-)Airbag von Anfang an undicht ist und ähnlichen Faktoren.

Ja, weniger ist physikalisch machbar, aber nicht mit der heutigen Technologie.

[Micha0365]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

Hat zwar nichts mit dem Thema Protektoren-Test zu tun, aber wir sprechen nicht in erster Linie über eine Federwirkung, welche durch Kompression der Luftmasse entsteht. Was man braucht ist nicht Energiespeicherung, sondern Energieumsetzung, also Dämpfung und mithin geschwindigkeitsabhängige Reibung. Wäre das nicht so, hätten unsere Autos statt einer Knautschzone ein paar starke Federn hinter der Stoßstage.

Die Dämpfungswirkung des Protektors basiert zum weitaus größten Teil auf dem Entweichen der Luft, nicht auf deren Kompression.

Die oben zitierte PET-Flasche hat, solange sie verschlossen ist, annähernd keine Dämpfungswirkung. Die bekommt sie erst, wenn man sie öffnet. Die Größe der Öffnung entscheidet über die Dämpfungskennlinie.

[Helium]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

Hat zwar nichts mit dem Thema Protektoren-Test Die Dämpfungswirkung des Protektors basiert zum weitaus größten Teil auf dem Entweichen der Luft, nicht auf deren Kompression.

Die oben zitierte PET-Flasche hat, solange sie verschlossen ist, annähernd keine Dämpfungswirkung. Die bekommt sie erst, wenn man sie öffnet. Die Größe der Öffnung entscheidet über die Dämpfungskennlinie.

(Bislang) geschätzter Micha, na logo wird in jedem Airbag Aufprall-Energie dadurch "vernichtet" *g* - spassohne, absorbiert - dass die darin komprimierte Luft durch definierte Ausström-Öffnungen HERAUSGEPRESST wird - aber BEVOR das passiert muss die Luft halt erst KOMPRIMIERT werden - soweit, so klar !? - und dass hier jeder Zentimeter "Tot/Leerweg" der diese Kompression verzögert zu vermeiden ist - dem wirst Du hoffentlich zustimmen ?

Und was den von mir empfohlenen Versuch betrifft : nichts sollte dich daran hindern, in beide Schraubverschlüsse LÖCHER (Luftabströmöffnungen) zu bohren - oder, willst Du Dir das nicht antun, sie nicht ganz dichtend zuschrauben - es wird am Ergebnis - hier ein gewaltiger Tot-Weg, dort keiner - nichts ändern.

Nachsatz I : nachdem ich mich mit diesem Thema seit fast 20 Jahren befasse, hier zwei Artikel, die ich mal verfasst habe :

http://www.notschirm.ch/crash.htm

http://www.lahmeente.de/crashphysik.html

Nachsatz II : solltest du eine - phonetische - Ähnlichkeit meiner "kleinen Crash-Physik" mit einem Standard-Werk eines hiesigen (Salzburg) Komponisten entdecken - die war durchaus beabsichtigt....:-))))

Helium

[pbwild]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

Hallo,

Fallzeiten und Aufprallgeschwindigkeiten können auf unterschiedliche Weise ermittelt werden. Der DHV hat für seine Anlage drei Wege gewählt:
1. Fallzeitmessung über die gesamte Fallstrecke hier 1,5 m durch Hans-Peter Zepf.
2. Geschwindigkeitsmessung kurz vor dem Aufprall durch die Firma AD-Engineering
3. Abschätzung der Fallgeschwindigkeit aus den Messkurven des Piezosensors.

Aus DHV-Piezo-Aufzeichnungen berechnete Fallzeiten für einen Prüfkörper aus 150 cm Fall betragen im Mittel ca. 620 ms (Millisekunden). Aufprallgeschwindigkeiten mit Hilfe eines Piezo Sensors zu ermitteln, leidet unter Störquellen wie Vibrationen, oder wann genau nach dem Aufprall (1mm, 5mm usw.) der Sensor anfängt, Signale zurückzusenden. Die Datensätze, die ich erneut bearbeitet habe zeigen eine große Streuung der geschätzten Aufprallgeschwindigkeit. Deswegen bin ich jetzt der Meinung dass eine aussagekräftige Genauigkeitsangabe nicht mit dieser Methode erwartet werden kann. Viel genauer ist der Photozelle der AD Engineering Sensorik, der eine Toleranzspezification von 1% hat.

Da es mir bewusst ist, dass die gegenwärtige Diskussionskultur hier Nachsicht und Geduld nicht kennt, werde ich versuchen die Postings zu meinem Fehler nicht "persönlich zu nehmen". Zu meinen Fehler: ja ich hatte natürlich überprüfen ob die „elementar Gesetze“ der Physik eingehalten waren bevor ich es gepostet habe, aber nach etliche Stunden Scripting, ist mir eben aus Spalte R in ein Spalte U gerutscht und ich habe es nicht bemerkt. Diese Fehler ist natürlich peinlich. Sorry.

Es wäre aber schon schön auch mal was positives von den Experten hier zu hören.
Wenn bei einer Prüfanlage, eine Wiederstandsfunktion der mit dem Fallgeschwindigkeit zunimmt, berücksichtigt werden sollte, und nur die Fallhöhe, und Fallzeit bekannt sind, ist eine genaue Berechnung der Aufprallgeschwindigkeit m.E. nicht trivial.

Vielleicht möchte jemand dazu etwas schreiben, statt das übliche….


Gruß
Peter

[pipo]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

Hallo Peter!

Danke für deine erneute Stellungnahme - jetzt erscheinen mir die Daten in sich stimmig.

Ich glaube aber, ein Weiterdiskutieren hat zum jetzigen Zeitpunkt wenig Sinn:

Wenn deine Information mit den 4.7m/s Aufprallgeschwindigkeit korrekt sind, dann verpufft beim Fall ein Viertel(!) der potentiellen Energie in Form von Reibung/Ruckeln in der Maschine, anstatt in Geschwindigkeit umgewandelt zu werden. Das für sich ist eigentlich schon ganz weit jenseits dessen, was als akzeptabel bezeichnet werden kann.

Wenn die Führung des Dummys&Gurt aber so schlecht ist, dass bereits in der Fallbewegung 25% der Energie verloren gehen, dann ist davon auszugehen, dass die Führung im Moment des Aufpralls noch deutlich stärker stört, weil zusätzlich eine seitliche Kraft, sowie ein Kippmoment auf die Führung wirkt.

Ich persönlich bin der Meinung, dass alleine aufgrund dieser Daten die Anlage als völlig ungeeignet bezeichnet werden kann und muss.

Ich denke, dass da weitere Berechnungen vorerst sinnlos sind.
Ich hoffe auf eine baldige Veröffentlichung der Ergebnisse aus dem PMA Gutachten der EAPR Anlage um eindeutig Klarheit zu gewinnen!

vG!

Pipo

P.S.:
Die Tatsache, dass der DHV externen Personen, bzw. einem unabhängigen Experten den Zugang zu seiner Anlage verweigert, lässt mich natürlich sehr skeptisch im Bezug auf die nun veröffentlichten Daten sein, wobei, meiner Meinung nach, die bereits veröffentlichten Daten mehr als genügen, um die Anlage als untauglich bezeichnen zu können.

[Peter Bruggmüller]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

Hallo,

Fallzeiten und Aufprallgeschwindigkeiten können auf unterschiedliche Weise ermittelt werden. Der DHV hat für seine Anlage drei Wege gewählt:
1. Fallzeitmessung über die gesamte Fallstrecke hier 1,5 m durch Hans-Peter Zepf.
2. Geschwindigkeitsmessung kurz vor dem Aufprall durch die Firma AD-Engineering
3. Abschätzung der Fallgeschwindigkeit aus den Messkurven des Piezosensors.

...Die Datensätze, die ich erneut bearbeitet habe zeigen eine große Streuung der geschätzten Aufprallgeschwindigkeit. Deswegen bin ich jetzt der Meinung dass eine aussagekräftige Genauigkeitsangabe nicht mit dieser Methode erwartet werden kann...

Es wäre aber schon schön auch mal was positives von den Experten hier zu hören...

Wenn bei einer Prüfanlage, eine Wiederstandsfunktion der mit dem Fallgeschwindigkeit zunimmt, berücksichtigt werden sollte, und nur die Fallhöhe, und Fallzeit bekannt sind, ist eine genaue Berechnung der Aufprallgeschwindigkeit m.E. nicht trivial.

Drei Anmerkungen. Peter, vorab ein großes Danke für die (leider sehr späte) Einsicht und Ehrlichkeit. Dein Posting bestätigt alles, was wir schon seit Monaten wissen.
1.
Mag der DHV Geschwindigkeiten "abschätzen", die Betreiber anderer Prüfstellen berechnen sie aus dem Beschleunigungssignal, und zwar sehr genau.
2.
Die große Streuung im Geschwindigkeitssignal (aber auch das Gezappel im Beschleunigungssignal) zeigt, dass etwas schwer Fassbares passiert. (Ruckeln, Slip-Stick, Schubladeneffekt, Verkeilen, Reiben...???) Darum lässt sich dieses ungeklärte Phänomomen natürlich auch niemals berechnen - im Gegensatz zum Luftwiderstand beispielsweise.
3.
Daraus folgt - wie schon von Pipo gesagt:
Im derzeitigen Zustand ist die Anlage unbrauchbar. 25 % Energieverlust im Durchschnitt plus ein etliche weitere % durch Streuung sind völlig inakzeptabel. Und darum ist auch ein Umrechnungsfaktor von DHV-G auf EPAR-G beispielsweise unsinnig. Umgerechnet werden kann nur zwischen zwei funktionierenden Anlagen.

Fliegt hoch, landet sanft!
Peter Bruggmüller

[Micha0365]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

Hallo Peter Wild,

eine sehr genaue Messung der Fallgeschwindigkeit unmittelbar vor oder in einem exakt bekannten Abstand zum Aufprall ist die genauste Methode.
Aber WO ist der Punkt des Aufpralls ?

Die heutige Definition "Lichte Weite" ist falsch. Vor allem dann, wenn man auch noch unter verschiedenen Winkeln testen will. Außerdem hängt das Gurtzeug schlaff herunter. Die Lichte Weite gibt uns keine nachvollziehbare Aussage.

In der Praxis ist es nicht relevant, wie hoch die Geschwindigkeit des Systems ist, bei der die unterste Geometrie des Gurtzeugs die Prallplatte berührt. Für eine Vergleichbarkeit ist es viel praxisrelevanter und wiederholbarer, welche Geschwindigkeit der Hintern des Piloten in dem Moment hat, wo die Beschleunigungskurve ihren Wendepunkt (Steigung=0) hat.

Dieser Punkt auf dem Fallweg ist aber definitiv nicht die Unterkante des Gurtzeugs. Wenn Du heute 150 cm lichte Weite einstellst, dann kann es leicht passieren, dass ein Gurtzeug "nur" 155 cm tief fällt und ein anderes 165 cm tief, bevor eine Bremswirkung einsetzt. Du misst mit Deiner Lichtschranke die gleiche Geschwindigkeit, aber die Aufprallenergie ist alles andere als identisch.

Ein Falltest wird immer unterschiedliche Aufprallgeschwindigkeiten haben, weil Du den Bremspunkt vorher nicht bestimmen kannst. Wollten wir es richtig machen und Geld wäre kein Problem, dann sollte man die richtige (konstante) Aufprallgeschwindigkeit mit einem Servoelektrisch geregelten Schlitten herstellen und nicht mit einem primitiven Freifall. Das ist einer der Gründe, warum die Autohersteller ihre Testautos nicht von Häusern werfen, sondern einen Zugschlitten benutzen. Aber ist schon OK. Wir haben nicht so viel Geld wie die Autobauer.

Umso mehr müssen wir uns damit beschäftigen, aus dem freien Fall das Optimum heraus zu holen und nicht irgend einen völlig unwichtigen lichten Abstand als Maß der Dinge zu definieren und dann dort die Geschwindigkeit möglichst genau zu bestimmen.

Ansonsten schließe ich mich meinen Vorrednern an.


Außerdem habe ich noch eine etwas heikles Thema:
Ich habe versucht im Internet Informationen zur Firma AD-Engineering zu finden, dem vermeintlich größten Hersteller von Helmprüfanlagen in Europa. Außer auf einer Homepage eines indischen Helmherstellers fand ich nirgends eine Erwähnung und auch keine Webseite von AD-Engineering. Wahrscheinlich habe ich falsch gesucht. Bitte gebt mir mal die Web-Adresse von AD-Engineering. Ich möchte mich sehr gerne ein wenig mit deren Messtechnik vertraut machen.
Vielen Dank.

[Micha0365]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

(Bislang) geschätzter Micha...

Bislang ?
Ich meinte übrigens nicht Dich. Ich habe nur gesehen, dass mehrere Leute in Richtung "Luftfeder" abzudriften drohten. Ich habe nur Deine PET-Flasche als Beispiel "recycled", weil ich sie so griffig fand.

...dass die darin komprimierte Luft durch definierte Ausström-Öffnungen HERAUSGEPRESST wird - aber BEVOR das passiert muss die Luft halt erst KOMPRIMIERT werden - soweit, so klar !?

Fast klar. Es muss mindestens ein infinitesimal kleines Delta P vorhanden sein, um das Herausströmen der "komprimierten Luft" zu starten. Aber Du hast natürlich Recht, dass ein größeres Delta P hilfreich ist, um die Ausströmgeschwindigeit und damit die Reibung zu erhöhen. Physikalisch optimal für einen möglichst kleinen Bremsweg wäre ein konstanter und hoher Druck über den kompletten Weg in Verbindung mit einer Vielzahl kleiner, mehrfach gekrümmter oder verwundener Öffnungen und einer großflächigen, wärmeleitfähigen Außenhaut. Die zweitbeste Lösung wäre eine rezessive Kennlinie. In der Praxis haben wir leider einen progressiven Verlauf, der nicht so ist, wie er sein sollte.

- und dass hier jeder Zentimeter "Tot/Leerweg" der diese Kompression verzögert zu vermeiden ist - dem wirst Du hoffentlich zustimmen ?

Ja, dem stimme ich uneingeschränkt zu. Optimal wäre deshalb ein Airbag, der vor dem Start mit einem schon recht hohen Druck (>=2 bar ?) vorgefüllt würde. Leider steht da das LBA nicht so drauf, weil man es nur schwer sicher stellen kann.

[pbwild]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

Hallo,
die Website von AD Engineering ist hier: www.adengin.it


Gruß
Peter

[Helium]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

Gerne auch weiterhin geschätzter *g* Micha :

Hallo Peter Wild,
Die heutige Definition "Lichte Weite" ist falsch.

Da ist was dran - denn "lichte Weite" - wie jetzt definiert - bedeutet ja "je dicker der Protektor, desto grösser die Fallhöhe des Prüfkörpers" - es werden also "dicke" Protektoren mit höherer kinetischer Energie beaufschlagt als "dünne".

VORSCHLAG I :
neue Definition : "Lichte Weite" = Unterkante des Prüfkörpers.

Zur - mehrfach angesprochenen - Problematik (vermuteter ?) die Messung verfälschender "Reibungsverluste in der Führung" :

Dass es ein Problem sein soll, die senkrechte Führung eines 50 kg schweren Prüfkörpers auf einem Weg von knapp 2 m so zu gestalten, dass sich die Reibungsverluste in akzeptablen Toleranz-Grenzen halten, die die Messung nicht unzumutbar beeinflussen und daher mit zusätzlichem Aufwand die Geschwindigkeit (zu welchem Zeitpunkt ?) zu messen ist, ist mir als Nicht-Techniker unverständlich.

Aber wenn dem so sein sollte -
Vorschlag II :
Warum nicht den Prüfkörper* - wie in real life - ungeführt (!) fallen lassen !? - denn bei einem realen "Einschlag" hat der Piloten-Körper ja auch keine "Führung" ausser der Trägheit seiner Masse.

*und dieser Prüfkörper könnte ja - wie von Vorpostern vorgeschlagen - in etwa die Form eines menschlichen Torsos haben - würde also wie ein Punching Bag (mit eingebauten Sensoren) ausschaun.

Helium - der sich erlaubt selber zu denken.

[Micha0365]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

VORSCHLAG I : neue Definition : "Lichte Weite" = Unterkante des Prüfkörpers.

Hallo Helmut !

Prinzipiell wäre das gut, aber wie findest Du das im eingebauten Zustand und wie willst Du damit eine Geschwindigkeitsmessung triggern (wie Peter Wild das vorschlägt) ?

Dass es ein Problem sein soll, die senkrechte Führung ...so zu gestalten, dass sich die Reibungsverluste in akzeptablen Toleranz-Grenzen halten ... ist mir als Nicht-Techniker unverständlich.

Mir als Ingenieur auch nicht. Dass es geht und auch nicht sehr aufwendig ist, konnte ich mit eigenen Augen an der Anlage der Academy sehen, die sehr reproduzierbare Geschwindigkeitswerte liefert, welche auch noch sehr nahe an der Theorie liegen.

Warum nicht den Prüfkörper ... ungeführt (!) fallen lassen !?

Wegen des recht undefinierten Winkels beim Aufprall und wegen der Wiederholbarkeit der Messung.

...dieser Prüfkörper könnte ja ... die Form eines menschlichen Torsos haben

Daran kann man auch das Gurtzeug reproduzierbar befestigen.
Burstgurte und Beingurte zu. Karabiner mittels Gummizug nach oben ziehen.
Den heutigen DHV-Keil kannst Du von ganz hinten bis ganz vorne verschieben und dann so testen, dass das beste Ergebnis rauskommt. Außerdem ist es sehr schwierig bei einem zweiten Test die selbe Position wieder zu finden. Ein weiteres Problem ist, dass der DHV-Klotz viel zu glatt ist und bei Tests immer wieder seitlich verrutscht.

[Helium]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

Prinzipiell wäre das gut, aber wie findest Du das im eingebauten Zustand und wie willst Du damit eine Geschwindigkeitsmessung triggern (wie Peter Wild das vorschlägt) ?.

So wie ich mir das vorstelle, wäre ja keine "lichte Weite" zu finden/messen : der Prüfkörper würde ganz einfach bei jedem Test von derselben Höhe : 150 cm (derzeit Unterkante Gurtzeug) plus ca. 25 cm (durchschnittliche Protektor-Dicke) - also sagma 1,75 cm - das würde wohl in etwa der bisherigen Test-Anordnung entsprechen - ausgelöst - Markierung irgendwo an der Führung - und, egal wie gross die Bauhöhe/Dicke des zu prüfenden Stückes auch sein mag - die zu bewältigende kinetische Energie ist bei jedem Test gleich hoch - und das sollte sie fairerweise eigentlich auch sein, oder ?

Eine Messung der Geschwindigkeit zum Zeitpunkt des Aufpralles - oder, wie Du vorschlägst, wenn die Verzögerung (messbar) beginnt - halte ich bei einer - wie Du sinngemäss sagst und ich meine, problemlos zu bewältigenden - technisch korrekten Führung ohnehin für unnötig.

Tja, und gleich noch eine Uralt-Idee zur Überprüfung der technisch korrekten Formgebung (!) von Schaumstoff-Airbags resp. deren Kammern :

Der Protektor wird wie üblich am Prüfkörper befestigt und die Höhe so justiert, dass seine Unterkante die Prallplatte berührt.
Nach Auslösung drücken die 50 kg den Protektor "statisch" zusammen und es sollte verhältnismässig einfach sein, festzustellen - Augenschein ? Video ? - wieviele Zentimeter Weg es braucht, bis sich im Airbag genügend Druck aufbaut, um das Zusammendrücken/Eindringen zu verlangsamen.
Dass dieser - wie ich meine, leicht durchzuführende - Primitiv-Test* nur allenfalls vorhandenen "Totweg" aufzeigt und nichts mit der richtigen Dimensionierung der Luftabström-Öffnungen zu tun hat, brauche ich wohl nicht extra zu sagen !?


*der im Prinzip meinem Lieblings-Demonstration-Objekt für schlecht konstruierte Aribags entspricht : steig mal auf einen handelsüblichen Tret-Blasbalg drauf - oder hast einen zum Grill-Anfeuern zur Hand ? - und schau, was da an "Totweg" passiert....

lg, Helmut "Helium"

[Christian Reuter]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

@Micha 0365:
Du hast geschrieben:
"Außerdem hängt das Gurtzeug schlaff herunter"
Das kann m.E. zur Verfälschung des Meßergebnisses führen.
Es gibt Gurtzeuge, deren Hohlraum um den Protektor herum deutlich größer ist als der Protektor selbst. Wenn das Gurtzeug schlaff herunterhängt, dann kann dieser zu große Hohlraum als zusätzlicher "Airbag" wirken. Diese Wirkung muß aber eliminiert werden, da in der Realität das Pilotengewicht bewirken kann, daß dieser "Airbag" in geringerem Maß besteht.
Oder kann man das vernachlässigen, hat schon einmal jemand Gegenteiliges meßtechnisch nachgewiesen?

Gruß
Christian

[Micha0365]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

Diese Wirkung muß aber eliminiert werden, da in der Realität das Pilotengewicht bewirken kann, daß dieser "Airbag" in geringerem Maß besteht.

Hallo Christian,

meiner Einschätzung nach ist dieser Effekt nicht signifikant, wenn man das Gurtzeug mittels einer gewissen Zugkraft ( 5 dN sollten schon reichen) an den Karabinern gegen den Prüfdummy drückt. Allerdings sind mir keine ausführlicheren Messreihen bekannt, die das belegen.

Gruß, Micha

[makro]

AW: PROTEKTORENTESTS Teil2

VORSCHLAG I :
neue Definition : "Lichte Weite" = Unterkante des Prüfkörpers.

Servus,

das würde bei einem 1,5m dicken Protektor bedeuten, daß er gar keinen Freifall hat.

Wichtig ist doch das die Geschwindigkeit beim ersten Kontakt des Protektors mit dem Boden bei allen Messungen gleich ist und das ergibt sich durch die gleiche Fallhöhe gemessen an der Unterkante des Protektors.

Freilich ist dann die insgesamte Fall-/Lageenergie des Prüfkörpers größer, aber simuliert werden soll ja ein Absturz mit einer bestimmten Geschwindigkeit (gestallter Schirm etc.) auf einen bestimmten Protektor und da ist eben wichtig, daß die kinetische Energie die gleiche ist.

gruas
Markus