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Thema: Kugellager, Welle, Motor für Seilwinde ca 5-10kg Zugkraft gesucht

  1. #11
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    Zitat Zitat von i_make_it Beitrag anzeigen
    Bevor ich das beantworte, noch mal ein paar Fragen.
    5-10 kg sind ja schon etwas Gewicht.
    Vier Aufhängungen mit Abständen von 40-70cm sowie 1,2m Seillänge sind auch ordentliche Abmessungen.
    Sollte das ein Heimkino Beamer System werden und das Ding kommt runter bis auf unter 2,1 Meter,
    dann sollte es auf jeden Fall ein Schneckenantrieb sein. Denn wenn jemand im Fehlerfall
    (Zahnriemen reißt, 10kg mit der Fallbeschleunigung von 0,5 oder mehr Meter ungebremst auf den Kopf bekommt,
    gibt das unter Umständen nicht nur eine Beule.
    Auch sollte dann eine zusätzliche Fallsicherung eingebaut werden.
    Üblicherweise sind das Fangriemen, die minimal langer als der zulässige Weg sind.
    Selbst bei einem Seilriss der Zugseile wird damit ein Komplettabsturz verhindert.
    Die Befestigung muß natürlich ebenfalls dem auftretenden Fangstoß Standhalten.

    Zahnriemen geht, wenn sich unter der schwebenden Last niemals eine Person befinden kann.
    Allerdings sind Zahnriemen elastisch, was bei schnellem Abbremsen unter Last zu einem kurzen Schrägziehen führen kann. und ggf. zum Springen des Riemens im Rad.
    deshalb sollte der Umschlingungswinkel größer als 180° sein, damit das Risiko des Springens der Verzahnung minimiert wird.

    Mehrere Direktantriebe müsste man mit Meßsystemen synchonisieren.
    In der Industrie wird eine solche Regelung auch "digitale Königswelle" genannt.

    Mit Schneckengetrieben deren Schnecken auf auf einer gemeinsamen Welle angebracht sind, hat man eine Königswelle und eine Selbsthemmung.
    Dei Welle muß entsprechend torsionssteif sein, damit es nicht zum Schrägziehen kommt.
    Die Überlegung von Dir ist schon sehr gut und kann ich nachvollziehen.
    Zum Glück ist das bei uns nicht der Fall.
    Da steht keiner drunter und wenn es fällt dann wird nichts kaputt außer das der Alu-Block zerrschrammt,

    Ich entnehme Deiner Info das ein Synchronlauf nicht gerade einfach zu bewerkstelligen wäre und somit wohl ein Zahnriemenantrieb besser wäre sofern man keine Sicherheitsaspekte hat,
    Diese Zahnriemenscheibe
    https://de.aliexpress.com/item/Frees...023431985.html

    passt zwar 1a auf den ausgewählten MG995 360 Grad Motor, und hat wohl einen Zahnabstand von 2,5mm (T25) oder? .... ist aber leider nur 7mm breit... und ich glaube diese zahnriemen dafür sind recht steif... bei Völkner gibt es breitere sind aber leider teurer und ich glaub die gibt es nur für eine runde Welle mit Madenschrauben zum befestigen

    Hättest du eine Idee mit welchen Materialien ich hier arbeiten sollte... ?

    Ja das Springen wäre nicht gut... ich hoffe jedoch das ich den Motor so langsam laufen lassen kann das ein stop nicht zum Springen führt...

    edit:
    habe neben die Angebote von Völkner diese hier aus China entdeckt
    Zahriemenscheiben mit 10mm Bohrung und 32 Zähnen (vielleicht etwas zu wenig Zähne, da wenn der Riemen über ca 50cm gespannt wird er evtl. durchhängen kann..mmhh.. oder ich muss in der Mitte noch eine Rolle einbauen damit er nicht so durchhängt
    https://de.aliexpress.com/store/prod...232813d1peph1d

    Vom gleichen Hersteller auch dieser Riemen
    Riemen 10mm breit und über 1068mm lang
    https://de.aliexpress.com/store/prod...3ea120fdTGTGgU

    dann noch evtl Leerlaufriemenscheiben... die könnte ich in die Mitte einbauen mit einer Feder so dass der Riemen stets leicht gespannt ist
    https://de.aliexpress.com/store/prod...232813d1peph1d
    Geändert von selfmade01 (13.03.2018 um 11:52 Uhr)

  2. #12
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    So ähnliche Zahnriemen (GT2, 6mm, T2,5 ) habe ich an zwei 3D-Druckern, die sind nicht steif.

    Auf jeden Fall müssten die Zahnriemenscheiben an den Winden größer gewählt werden, damit man die überhaupt auf die 10mm Wellen bekommt.
    Damit bekommt man dort auch mehr Hebelarm.
    Wenn 4 Schnüre zusammen 10kg heben und auf 10mm Wellen aufgewickelt werden (ich gebe 2*0,5mm für die Schnüre dazu), hat man 100N*0,006m=0,6Nm Drehmoment.
    Wenn man bei Maeder mal nachschaut, ist der T2,5 mit einer Zugkraft von 120N angegeben.
    http://smarthost.maedler.de/datenbla...enantriebe.pdf

    Selbst ohne größeren Hebelarm geht das also.

    Da der Riemen faktisch der Standartriemen bei 3D-Druckern ist, gibt es da auch eine Menge Lösungsansätze für Umschlingungsantriebe.
    Ich habe z.B. immer zwei Bundlager auf einer Schraube, als umlenkrollen und komme so am Moter auf knapp 270° Umschlingung.

  3. #13
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    Zitat Zitat von i_make_it Beitrag anzeigen
    So ähnliche Zahnriemen (GT2, 6mm, T2,5 ) habe ich an zwei 3D-Druckern, die sind nicht steif.

    Auf jeden Fall müssten die Zahnriemenscheiben an den Winden größer gewählt werden, damit man die überhaupt auf die 10mm Wellen bekommt.
    Damit bekommt man dort auch mehr Hebelarm.
    Wenn 4 Schnüre zusammen 10kg heben und auf 10mm Wellen aufgewickelt werden (ich gebe 2*0,5mm für die Schnüre dazu), hat man 100N*0,006m=0,6Nm Drehmoment.
    Wenn man bei Maeder mal nachschaut, ist der T2,5 mit einer Zugkraft von 120N angegeben.
    http://smarthost.maedler.de/datenbla...enantriebe.pdf

    Selbst ohne größeren Hebelarm geht das also.

    Da der Riemen faktisch der Standartriemen bei 3D-Druckern ist, gibt es da auch eine Menge Lösungsansätze für Umschlingungsantriebe.
    Ich habe z.B. immer zwei Bundlager auf einer Schraube, als umlenkrollen und komme so am Moter auf knapp 270° Umschlingung.
    Ach so... je größer die Umschlingung, desto mehr Auflagefläche hat der Riemen auf der Zahnriemenscheibe ?
    Je größer der Durchmesser der Zahnriemenscheibe desto größer ist der Hebelarm und desto leichter tut sich der Motor?

    aber vom System her, so wie wir es nun andenken mit Riememnantrieb, entsprechend großen Riemenscheiben mit entsprechend großen Bohrungen für eine stabilere Welle, müsste es gehen oder?


    wie Du aber auf 270° Umschlingung mit Bundlagern kommst ohne das sich der Riemen in die Quer kommt,,, grüber grübel... da müsste ich mal eine Zeichnung oder ähnliches sehen

    Aber letztendlich sollte es mit diesen (dann richtigen) Bauteilen auch wenn aus Fernost funktionieren oder?

    und ein Motor der 15kg heben kann der müsste mit den 0,6Nm Drehmoment doch locker hinkommen oder?

    edit: Danke für den Link zu dem Shop... wow... der hat ne Auswahl
    Geändert von selfmade01 (13.03.2018 um 12:32 Uhr)

  4. #14
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    Ach so... je größer die Umschlingung, desto mehr Auflagefläche hat der Riemen auf der Zahnriemenscheibe ? ..
    Das ist an sich richtig mit der größeren Fläche. ABER : der Riemen zieht nach der Theorie "Seilreibung". Dabei steigt die übertragbare Reibkraft theoretisch exponentiell mit dem Umschlingungswinkel. Erklärung einmal hier, und rein theoretisch ergänzt hier.

    .. Je größer der Durchmesser der Zahnriemenscheibe desto größer ist der Hebelarm und desto leichter tut sich der Motor ..
    Nein! Desto schwerer tut sich der Motor. Beispiel: nimm mal ne Schraubratsche und steck ne Nuss drauf. Du drehst an der Nuss - sozusagen als Motor - und hältst mit der Hand am Handgriff dagegen. Dabei wird Dir sicher klar : je größer der Hebel, desto schwerer tut sich der Motor (die Hand an der Nuss). Auch wenns ne runde Scheibe ist - die funktioniert nach dem Hebelgesetz (klick). Und bei größerem Durchmesser ist eben der "Hebelarm" der Scheibe auch länger (entsprechend dem Radius der Scheibe).
    Ciao sagt der JoeamBerg

  5. #15
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    Zitat Zitat von oberallgeier Beitrag anzeigen
    Nein! Desto schwerer tut sich der Motor. Beispiel: nimm mal ne Schraubratsche und steck ne Nuss drauf. Du drehst an der Nuss - sozusagen als Motor - und hältst mit der Hand am Handgriff dagegen. Dabei wird Dir sicher klar : je größer der Hebel, desto schwerer tut sich der Motor (die Hand an der Nuss). Auch wenns ne runde Scheibe ist - die funktioniert nach dem Hebelgesetz (klick). Und bei größerem Durchmesser ist eben der "Hebelarm" der Scheibe auch länger (entsprechend dem Radius der Scheibe).
    Logisch... je länger der Arm desto mehr Kraft braucht der Motor am Gelenk sprich an seiner Achse... ich hatte es verwechselt mit der Hebelwirkung wenn ich am Ende des Hebels stehe...

    Was wiederum würde dann aber bedeuten das eine Zahnriemenscheibe mit z.b. 32 oder 40 Zähnen weniger Kraftaufwendung für einen Motor hat als wenn er eine Scheibe mit 60 Zähnen und größerem Durchmesser bewegen muss auf der ein Zahnriemen liegt
    Dann müsste also doch eine 40 zahnige Zahnriemenscheibe ausreichen.
    Bei meinem Fall müsste ich dann auch zwei identische Zahnriemenscheiben haben... die beiden Wellen müssen ja in der Umdrehung gleich laufen

    Die Reibung ist natürlich bestimmt nicht zu unterschätzen da ich ja einen sehr langen Riemen von ~ 100cm habe... dann ist dieser noch gut gespannt das er nicht springt oder eben Riemenspanner gespannt.

    Bei meinem Vorhaben muss es aber nicht so exakt sein wie bei den 3D Druckern

    würden dann meine genannten Bauteile i.O. sein?
    also der 995'er 306 Grad Motor mit seiner fast 15kg Leistung als auch die Zahnriememscheiben mit T2,5 sowie ca. 40 Zähnen und einem 10mm breiten Zahnriemen ?

    das müsste doch passen... auch wenn etwas überdimensioniert... das wäre mir egal...

  6. #16
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    Nennen wir mal die Zahnriemenscheibe am Motor Ritzel (Antrieb).
    Und die Zahnriemenscheiben an den Winden Zahnriemenscheibe (Abtrieb).

    Je kleiner das Ritzel um so leichter tut sich der Motor.
    Je Größer die Zahnriemenscheibe um so leichter tut sich der Motor.

    Umschlingung.png

    Je Größer das Verhältniss zwichen großen Riemenscheiben und kleinen Umlenkrollen ist, um so größer kann der Umschlingungswinkel werden.
    Hier würde man jetzt noch eine verstellbare spannrolle irgendwo einfügen oder den Motor als Spannrolle nutzen.

    Jede Scheibe die an einer Welle befestigt ist, ist ein Hebel, denn wenn man einen Hebel 360° um seinen Drehpunkt dreht, bekommt man als Rotationskörper eine Scheibe.
    Umgekehrt kann man die Übersetzungsverhältnisse von Riementrieben und Zahnradantrieben immer mit dem Hebelgesetz/Strahlensatz berechnen.
    ist vom Prinzip her immer nur eine Verhältnissrechnung.
    Eine Scheibe/Rad hat halt unabhängig vom Angriffswinkel der Kraft und der Winkelstellung immer die ganze Hebellänge als wirksame Hebellänge wärend ein Hebel, abhängig von Winkelstellung zur Kraftrichtung, wie bei einer Kurbelwelle auch zwei mal eine wirksame Hebellänge von null hat.

    Das mit der Seilreibung gilt uneingeschränkt für Keilriemen, bei Zahnriemen wird es etwas komplexer.
    Durch die Verzahnung könnte man Fomschluß statt Kraftschluß vermuten, allerdings sind die Riemen elastisch und die Verzahnung meist stark abgerundet.
    Ohne schnelle Kraftsprünge und bei kleiner Last überwiegt der Fomschluß, bei hoher Last oder Sprunghaften Lastanstieg kommt es durch die elastische Dehnung des Riemens immer mehr dazu, das die Zahnflanken des Riemens an den Zahnflanken der Scheibe durch Kraftschluß halten. Bei Überschreiten des Grenzwerts, springt entweder der Riemen, es scheeren Zähne ab oder der Riemen reißt.
    Durch die Verzahnung und die damit geänderte Geometrie von Kraftrichtung und Gleitrichtung ist die Reibung deutlich höher als bei der reinen Seilreibung.
    Aber das Grundprinzip bleibt gültig.
    Geändert von i_make_it (13.03.2018 um 15:07 Uhr)

  7. #17
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    Zitat Zitat von i_make_it Beitrag anzeigen
    Nennen wir mal die Zahnriemenscheibe am Motor Ritzel (Antrieb).
    Und die Zahnriemenscheiben an den Winden Zahnriemenscheibe (Abtrieb).

    Je kleiner das Ritzel um so leichter tut sich der Motor.
    Je Größer die Zahnriemenscheibe um so leichter tut sich der Motor.

    Umschlingung.png

    Je Größer das Verhältniss zwichen großen Riemenscheiben und kleinen Umlenkrollen ist, um so größer kann der Umschlingungswinkel werden.
    Hier würde man jetzt noch eine verstellbare spannrolle irgendwo einfügen oder den Motor als Spannrolle nutzen.

    Jede Scheibe die an einer Welle befestigt ist, ist ein Hebel, denn wenn man einen Hebel 360° um seinen Drehpunkt dreht, bekommt man als Rotationskörper eine Scheibe.
    Umgekehrt kann man die Übersetzungsverhältnisse von Riementrieben und Zahnradantrieben immer mit dem Hebelgesetz/Strahlensatz berechnen.
    ist vom Prinzip her immer nur eine Verhältnissrechnung.
    Eine Scheibe/Rad hat halt unabhängig vom Angriffswinkel der Kraft und der Winkelstellung immer die ganze Hebellänge als wirksame Hebellänge wärend ein Hebel, abhängig von Winkelstellung zur Kraftrichtung, wie bei einer Kurbelwelle auch zwei mal eine wirksame Hebellänge von null hat.

    Das mit der Seilreibung gilt uneingeschränkt für Keilriemen, bei Zahnriemen wird es etwas komplexer.
    Durch die Verzahnung könnte man Fomschluß statt Kraftschluß vermuten, allerdings sind die Riemen elastisch und die Verzahnung meist stark abgerundet.
    Ohne schnelle Kraftsprünge und bei kleiner Last überwiegt der Fomschluß, bei hoher Last oder Sprunghaften Lastanstieg kommt es durch die elastische Dehnung des Riemens immer mehr dazu, das die Zahnflanken des Riemens an den Zahnflanken der Scheibe durch Kraftschluß halten. Bei Überschreiten des Grenzwerts, springt entweder der Riemen, es scheeren Zähne ab oder der Riemen reißt.
    Durch die Verzahnung und die damit geänderte Geometrie von Kraftrichtung und Gleitrichtung ist die Reibung deutlich höher als bei der reinen Seilreibung.
    Aber das Grundprinzip bleibt gültig.

    ok habe ich soweit erstanden...

    aber passt dann meine Zusammenstellung soweit für mein simples Vorhaben?
    ich würde gerne die Sachen heute noch bestellen da ich ab heute Abend für den Rest der Woche unterwegs bin

    Danke schon mal für die wirklich tolle Hilfe

    edit: Das Prinzip der Umlenkung sowie bei schnellen wechseln das hier Sprünge des Riemens möglich sind vermute ich eher bei schnellen wechseln, anhalten, starten etc... wie man das wohl bei 3D Druckern hat
    in meinem Fall wo nur 2-3 mal pro Woche der Motor langsam anläuft und sich vielleicht eine Umdrehung dreht und dann stehen bleibt und das wenn möglich ganz langsam da dürfte ein normaler Riemenspanner seinen Zweck erfüllen... so meine laienhafte Vermutung

    das Heben und senken des Alublockes ist bei mir wirklich nur 2-3 mal pro Woche und da nur um ein paar Cm.. es geht rein um eine automatische Höhenanpassung

    im Endeffekt um was ganz simples, einfaches und wo es nicht auf Geschwindigkeiten ankommt oder auf schnelle Richtungswechsel...
    Geändert von selfmade01 (13.03.2018 um 15:31 Uhr)

  8. #18
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