telemetria per freni

[Downxiwnexinfnde]

Ciao ragazzi in questo periodo stavo valutando di iniziare un progetto parecchio ambizioso; infatti, vorrei costruire un impianto di telemetria per i freni. Ho un po' di conoscenze di informatica e fisica (sono al quinto anno di scientifico) ma ho decisamente bisogno di qualche suggerimento. Il punto che non riesco a risolvere è come calcolare la potenza espressa dall'impianto frenante nel momento della frenata: non posso basarmi sulla velocità della ruota perchè se questa si dovesse bloccare sballerebbe tutti i conti; non posso basarmi sul gps perchè penso sia troppo poco preciso; quindi, pensavo di basarmi sulla pressione dell'olio dei freni grazie ad un sensore però, non so come trasformare questo valore in WATT.
Grazie a tutti.

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[mattia_83]

Ho fatto la domanda a Gemini....magari ti può essere di aiuto e prendere spunto dalle sue conclusioni........






La trasformazione della pressione in potenza (watt) non è una conversione diretta, poiché sono grandezze fisiche diverse. Tuttavia, è possibile calcolare la potenza generata da un sistema che utilizza la pressione, conoscendo altri parametri.

Ecco come procedere:

1. Comprendere le grandezze coinvolte:

• Pressione (P): Misurata in Pascal (Pa) o bar.
• Portata (Q): Volume di fluido che passa in un'unità di tempo, misurata in metri cubi al secondo (m³/s).
• Potenza (W): Misurata in watt (W).

2. La formula generale:

La potenza generata da un sistema che utilizza la pressione è data dalla seguente formula:

• W = P * Q

Dove:

• W è la potenza in watt.
• P è la pressione in Pascal.
• Q è la portata in metri cubi al secondo.

3. Esempio pratico:

Immaginiamo un sistema idraulico con:

• Pressione: 10 bar (1.000.000 Pa).
• Portata: 0,01 m³/s.

La potenza generata sarebbe:

• W = 1.000.000 Pa * 0,01 m³/s = 10.000 W (10 kW).

4. Considerazioni aggiuntive:

• L'efficienza del sistema: La formula sopra riportata fornisce la potenza teorica. Nella realtà, ci sono sempre perdite dovute all'attrito e ad altri fattori. Per calcolare la potenza effettiva, è necessario considerare l'efficienza del sistema.
• Tipi di sistemi: La conversione pressione-potenza si applica a diversi sistemi, come turbine idrauliche, sistemi pneumatici e pompe. La formula può variare leggermente a seconda del tipo di sistema.

Dove trovare ulteriori informazioni:

• Per conversioni di unità di misura, puoi utilizzare convertitori online come quelli forniti da:
  • Convertitore di Misura online
  • Calcolatrice di conversione pressione | DigiKey Electronics
• Per approfondire le tue conoscenze sulle unità di misura e le loro conversioni, puoi consultare risorse come:
  • Capire le principali unita' di misura, sapere quando usarle e come fare le conversioni

 

[Uomolagno]

la misura di pressione dell'olio mi pare un po troppo complicata, dovresti sezionare i tubi ed inserire dei rilevatori nell'impianto frenante.
Una soluzione più semplice e più cheap potrebbe essere quella di rilevare le variazioni di temperatura sui dischi: con un arduino e due sensori IR da 5 euro te la sei cavata. Poi ti fai le correlazioni tra il Dt sui dischi e la potenza frenante erogata.
Comunque bel progetto, complimenti!

Matteo

 

[Downxiwnexinfnde]

va bene grazie; nel pomeriggio ci studio un po' su e vi farò sapere. Nel frattempo se qualcuno ha altri suggerimenti/conosce come funzionano le gli impianti per le telemetrie mi faccia sapere. grazie ancora

 

[Makkio]

secondo me, l'unico parametro realmente affidabile sarebbe misurare la torsione del mozzo, ma presumo che sia complesso da fare "in casa".

qualsiasi cosa misurata a monte di pasticche e dischi sarà suscettibile di errore perchè il coefficiente di attrito tra i due cambia

 

[Downxiwnexinfnde]

la misura di pressione dell'olio mi pare un po troppo complicata, dovresti sezionare i tubi ed inserire dei rilevatori nell'impianto frenante.
Una soluzione più semplice e più cheap potrebbe essere quella di rilevare le variazioni di temperatura sui dischi: con un arduino e due sensori IR da 5 euro te la sei cavata. Poi ti fai le correlazioni tra il Dt sui dischi e la potenza frenante erogata.
Comunque bel progetto, complimenti!

Matteo

Si ho pensato anche a questo ma mi sembrava poco preciso. Avevo visto che le telemetrie professionali funzionano inserendole nel tubo freno se non sbaglio...

 

[Downxiwnexinfnde]

secondo me, l'unico parametro realmente affidabile sarebbe misurare la torsione del mozzo, ma presumo che sia complesso da fare "in casa".

qualsiasi cosa misurata a monte di pasticche e dischi sarà suscettibile di errore perchè il coefficiente di attrito tra i due cambia

Se ho capito bene cosa intendevi, misurare la torsione del mozzo sarebbe come misurare la velocità della ruota (con un magnete ad esempio) ma nel momento in cui la ruota si dovesse bloccare per una frenata o un ostacolo la misurazione verrebbe falsata.

 

[One Esk19]

Se ho capito bene cosa intendevi, misurare la torsione del mozzo sarebbe come misurare la velocità della ruota (con un magnete ad esempio) ma nel momento in cui la ruota si dovesse bloccare per una frenata o un ostacolo la misurazione verrebbe falsata.

La misurazione di cosa?

Io credo tu debba definire un po' meglio il problema...

 

[fitzcarraldo358]

La pressione dell'olio non è direttamente correlata alla potenza, infatti se da fermo pinzi il freno hai pressione ma nessuna potenza.
Ti servirebbe un sensore tra pinza e forcella/telaio in teoria, o tra disco e mozzo, che sarebbe equivalente.

 

[Downxiwnexinfnde]

Correggetemi se sbaglio ma: siccome la pressione (che ricavo da un sensore inserito nel tubo) è uguale a F (forza) / A (area); il lavoro è F*s (spostamento) e la potenza è lavoro / differenza di tempo; allora, se metto a sistema lavoro e pressione, ricavo la forza dalla pressione e quindi il lavoro. Quindi, calcolo la potenza con il lavoro calcolato e il tempo di azione dei freni.
Il problema è che in questo modo trascurerei l'attrito delle pastiglie....

 

[MIREK]

Se ho capito bene cosa intendevi, misurare la torsione del mozzo sarebbe come misurare la velocità della ruota (con un magnete ad esempio) ma nel momento in cui la ruota si dovesse bloccare per una frenata o un ostacolo la misurazione verrebbe falsata.

no, ti ha scritto torsione del mozzo, dovresti poter capire quanto il mozzo torce, cioè quanta coppia negativa (non si parla di letture ottiche ma di una lettura meccanica)

un attrezzo che in un bango idi olio possa allargarsi in base alla sollecitazione (tipo di differenziali autobloccanti)

ma soprattutto, a cosa servirebbe nella mtb? sono dati che occorrono in "pista" su asfalto, dove le misurazioni non devono risentire (non troppo) del grip tra ruota es asfalto

sulla mtb serve veramente a poco, a meno che tu non voglia solo capire quando hai iniziato a frenare e quando hai finito.

 

[Nitrus_916]

Per evitare di perdersi in concetti troppo complicati andrebbe capita meglio l'applicazione di un tale progetto.
- Migliorare un tempo di discesa ?
- Studiare l'insesità di utilizzo di un impianto frenante in differenti condizioni ?
- etc...

 

[avalonice]

a meno che tu non voglia solo capire quando hai iniziato a frenare e quando hai finito.

e infatti basterebbe mettere un potenziometro sulle leve dei freni che misuri la posizione della leva e quindi l'intensità della frenata ovviamente con una certa sincronizzazione per poter allineare i dati con quelli di posizione forniti dal GPS.
poi conoscendo le caratteristiche dell'impianto la forza applicata alle pastiglie o la coppia frenante applicata al disco potrebbero essere facilmente calcolati.

 

[Nitrus_916]

Non ne sono sicuro.
Difficile giudicare con la posizione della leva.
Ad une certo punto sarai in "battuta" e tra l'elasticità degli elementi dell'impianto ed i pochi centesimi necessari per imprimere ancora più forza frenante non avrai nessun reale dato a disposizione.
Solo le tue dita lo sapranno dire con "certezza".

La decelerazione invece, in senso generale del mezzo, la si può magari misurare con una piattaforma inerziale 6 assi.
Sempre che i dati siano leggibili a causa di tutte le differenti vibrazioni e scossoni che riceve.

Ma ancora una volta servono più dettagli riguardo l'obiettivo finale del progetto.

 

[ammericano]

Ciao ragazzi in questo periodo stavo valutando di iniziare un progetto parecchio ambizioso; infatti, vorrei costruire un impianto di telemetria per i freni. Ho un po' di conoscenze di informatica e fisica (sono al quinto anno di scientifico) ma ho decisamente bisogno di qualche suggerimento. Il punto che non riesco a risolvere è come calcolare la potenza espressa dall'impianto frenante nel momento della frenata: non posso basarmi sulla velocità della ruota perchè se questa si dovesse bloccare sballerebbe tutti i conti; non posso basarmi sul gps perchè penso sia troppo poco preciso; quindi, pensavo di basarmi sulla pressione dell'olio dei freni grazie ad un sensore però, non so come trasformare questo valore in WATT.
Grazie a tutti.

Devi farti un modello di come funziona un freno a disco a partire dalla leva sino alla superficie di contatto ruota-terreno. Poi tutto il resto. I modelli sono sicuramente già pronti ad esempio nei libri di costruzioni di macchine