Wasserrad als Antrieb

[Bernd F. (metallfunk)]

Passt das?

Hier geht es um den Entwurf eines kinetischen Kunstwerks,
angetrieben mit Wasserkraft.

Die roten Teile in der Skizze sind oberschlächtige Wasserräder.
Ca. 500 mm Durchmesser, Breite ( Gesamt ca. 150 mm ).

Blau sind die Zahnräder.

Nach meinen Schätzungen habe ich ( reines Gewichtsdrehmoment )
von ca. 2 Nm am Rad.

( Dynamische Kräfte, durch die Aufprallenergie sind nicht
berücksichtigt.)

Bei einer Untersetzung von 70: 1 sollten 125 Nm an der Hauptwelle
ankommen. Lagerverluste sind jetzt schwierig zu bestimmen.

Es sind wassergeschmierte Gleitlager mit möglichst kleinem " Stickeffekt 
".

Das Hauptproblem wird sein: Was passiert nach längerem Abschalten.?
Startet das von selbst?

Die beiden Scheiben, rechts und links, wiegen zusammen etwa 400 kg
und haben einen Durchmesser von 2400 mm.

Das ist so verbaut, dass man bewusst nicht mit den Fingern drankommt .

[Jonas der Murkser (Gast)]

Nimmste Plastikzahnräder (aus Polyamid oder so), die gammeln nicht, 
Wellen aus Messing oder Edelstahl. Dann sollte das eigentlich kein 
Problem sein. Das grösste Problem dürfte IMHO das Lager der beiden 
Scheiben sein, da die richtig viel tragen müssen und dementsprechend 
nicht aus Polyamid sein können. Eventuell eine Edelsahlwelle mit 
Teflongleitlager, Metall auf Metall neigt dazu, festzurosten

[Jonas der Murkser (Gast)]

Ausserdem schrumpft Polyamid beim trocknen, d.h. die Zahnräder haben 
nach dem Stillstand sicher genug Spiel und laufen leicht an.

[Bernd F. (metallfunk)]

Nylonzahnräder sind nicht UV-fest. Das soll ja 100 Jahre
funktionieren.

Lager:

http://www.zedex.de/fileadmin/contentadmin_images/download/Downloadbereich/Maschinenelemente/Gleitlager.pdf

Komplexes Thema.

Die gesamte Konstruktion besteht aus rostfreiem Stahl.
1.4301 oder evtl. 1.4404.

Kalkablagerungen könnten noch relevant sein.

Grüße Bernd

[Matthias L. (limbachnet)]

Bernd Funk schrieb:

> Kalkablagerungen könnten noch relevant sein.


Und Algen, Dreck, Sand und Steine - oder wird das Kunstwerk mit 
Leitungswasser betrieben?

[Klaus W. (mfgkw)]

Wenn es länger halten soll, würde ich an Edelstahlwellen mit 
Messingbuchsen denken.

Bernd Funk schrieb:
> Bei einer Untersetzung von 70: 1 sollten 125 Nm an der Hauptwelle
> ankommen. Lagerverluste sind jetzt schwierig zu bestimmen.

Die Verzahnung nagt auch schwer am Drehmoment; Die 125 Nm kommen mir 
gefühlsmäßig etwas optimistisch vor.
Bei solchen Übersetzungsverhältnissen ist evtl. ein Planetengetriebe 
oder ein Schneckentrieb effizienter. (Interessant anzusehen sind auch 
Cyclogetriebe; für ein Kunstwerk sicher eine Überlegung wert.)