MoinMoin, für eine aktuelle Bastelei benötige ich mal Ratschläge mechanischer Natur. Das ganze soll ein Schubpropellergedöns werden, und ich frage mich, ob es besser ist, dass Axiallager direkt vor den Propeller zu setzen(siehe obere Skizze), und somit die Strecke kurz halten, in der die Kraft durch die Welle geht, die die Welle stauchen würde, dafür wäre aber die nur einseitig gelagerte Länge der Propellerwelle größer, und damit der Hebel für evtl noch vorhandene Unwuchten größer. Oder hält man lieber die einseitig gelagerte Länge so kurz wie mögliche, und nimmt dafür in Kauf, dass die stauchende Kraft einen größeren Weg zurücklegt? In der Skizze geht es nur um die Lagerpunktreihenfolge, nicht um deren exakte Position. Das mit der Stützweite wird wegen CopyPaste nicht so deutlich ;-). Ich hoffe es ist halbwegs verständlich, was ich meine. MfG Chaos.
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J. T. schrieb: > Ich hoffe es ist halbwegs verständlich, was ich meine. Ist sogar völlig verständlich, was Du meinst. ;) Mach die Anordnung so, wie in der ersten Zeichnung, wenn Du das überhaupt per separatem Axiallager machen willst. Denn einerseits ist zwar Dein Gedanke richtig, daß sich dabei der Hebel verlängert, an dem ein unwuchtiger Propeller "herumnudeln" könnte, aber andererseits ist diese Überlegung eher rein theoretischer Art. Weil man Propeller perfekt auswuchten kann. > Das ganze soll ein Schubpropellergedöns werden, und ich frage > mich, ob es besser ist, dass Axiallager direkt vor den Propeller zu > setzen(siehe obere Skizze), Wenn Du ohnehin zunächst nur vorhast, das zu konstruieren, könntest Du das Axiallager auch durch zwei Schulterlager (in X-Verspannung) ersetzen. Wodurch Du dann propellerseitig zwei tragfähige Kugellager hast, die eine evtl. Propeller-Unwucht locker-flockig "wegschlucken". Denn das ist der klassische Aufbau von Schleifspindeln für den Innen-Rundschliff. Ganz gute Adresse für solche Lager sind immer Schleifspindel-Hersteller: https://www.gmn.de/kugellager/ Mit wie viel U/min soll der Propeller drehen können? Grüße
Ich würde mal prüfen inwieweit rillenlager nicht auch die axialkräfte aufnehmen können. Größere sind da recht kräftig. Ansonsten vlt auch Kegelrollenlager?
Max D. schrieb: > Ich würde mal prüfen inwieweit rillenlager nicht auch die axialkräfte > aufnehmen können. Größere sind da recht kräftig. Das kannst Du ganz getrost komplett "vergessen". :) Weil Rillen-Kugellager prinzipiell überhaupt nicht dafür ausgelegt/konzipiert sind, Axialkräfte (sicher + dauerhaft) aufnehmen/abführen zu können. Machen kann man natürlich mit Rillen-Kugellagern viel. Auch unter preislichem "Wettbewerbs-Druck" kann man sie mißbrauchen > > Ansonsten vlt auch Kegelrollenlager? Kegelrollenlager erfordern stabile "Gegen-Spannmöglichkeiten". Ist bei Achsen kein Problem. Könnte aber bei Lager-Gehäusen ein's werden. Grüße
L. H. schrieb: > Weil Rillen-Kugellager prinzipiell überhaupt nicht dafür > ausgelegt/konzipiert sind, Axialkräfte (sicher + dauerhaft) > aufnehmen/abführen zu können. Natürlich ist die erlaubte axiale Kraft ein Bruchteil der radialen. Allerdings haben bereits relativ kleine Lager irrsinnige radiale ratings. Ein Propeller ist jetzt kein Hydraulikzylinder von der Kraft her.
Wenn der Propeller weniger als 1 m Durchmesser in Luft oder 20 cm Durchmesser in Wasser hat, würde ich auf eine klassische Fest-Loslager-Kombination aus normalen Rillenkugellagern zurückgreifen und auf ein separates Axiallager komplett verzichten. Darüber kämen dann Schrägkugellager, Kegelrollenlager und irgendwann auch mal das separate Axiallager. Es sei denn, Du bekommst das Gehäuse und die Lagersitze nicht verwindungssteif oder in den geforderden Lagetoleranzen hin. Dann wären anstelle der Rillenkugellager Pendelkugel- oder -Rollenlager und ein Axiallager sinnvoll. Wo das auf der Welle sitzt, würde ich aber allein von Bauraumerwägungen abhängig machen. Für die Funktion macht das keinen deutlichen Unterschied. Langer Text kurz: Versuch das Gehäuse so kompakt wie möglich zu bauen, damit Du die Lagetoleranzen für normale Rillenkugellager hinbekommst. Das ist meistens am robustesten.
Vielen Dank erstmal für eure Antworten! L. H. schrieb: > Mit wie viel U/min soll der Propeller drehen können? Laut Hersteller 7000u/min. Es ist ein 21" x 10" Prop. Ich hatte vorher ein 14x8,5. Den hat der Motor klaglos und ohne warm zu werden auch bei "Vollgas"(müsste wohl "Vollstrom" beim BLDC heissen) durchgedreht. Da dacht ich, dann sollten auch 50% größer noch kein Problem sein. Aber nun wird der Motor bei Halbgas schon relativ warm (geschätzt 40°), daher werd ich noch ein kleines Getriebe zwischenbasteln. Da mal als kleine Nebenfrage: Hätte es mehr gebracht auf 14" Durchmesser zu bleiben, und dafür auf 3 statt 2 Blätter zu setzen? Hier war meine Überlegung: Ein 3Blatt hat 50% mehr Propeller als ein 2Blatt. 21" sind auch 50%mehr als 14", jedoch ist hier das mehr weiter aussen. Ist somit schneller und sollte somit mehr Schub bringen (gleiche Drehzahl vorausgesetzt). L. H. schrieb: > Wenn Du ohnehin zunächst nur vorhast, das zu konstruieren, könntest Du > das Axiallager auch durch zwei Schulterlager (in X-Verspannung) > ersetzen. Findet man dazu was bei Google? X-Verspannung sagt mir erstmal so gar nix. Ansonsten gern auch dazu noch ein paar Worte. Max D. schrieb: > Ich würde mal prüfen inwieweit rillenlager nicht auch die axialkräfte > aufnehmen können. Größere sind da recht kräftig. Ist schon was dran, was du da sagst, aber so richtig trauen tu ich dem Braten irgendwie doch nicht. Ich hatte sowas mal nur mit Rillenlagern gemacht, der Motor den ich da nutzte, hat seit dem gute 5mm Axialspiel.. Max D. schrieb: > Allerdings haben bereits relativ kleine Lager irrsinnige radiale > ratings. Das ist mir allerdings auch schon aufgefallen. > Ein Propeller ist jetzt kein Hydraulikzylinder von der Kraft her. Ja allerdings. 137N soll der bei 7000u/min bringen, laut Propcalc. Walter T. schrieb: > Wenn der Propeller weniger als 1 m Durchmesser in Luft oder 20 cm > Durchmesser in Wasser hat Woher hast du die Zahlen? Erfahrungswerte?
J. T. schrieb: > Woher hast du die Zahlen? Erfahrungswerte? Blank und provokativ geraten, damit Du mal mit Zahlen herausrückst :-) J. T. schrieb: > 137N soll der bei 7000u/min bringen J. T. schrieb: > 21" x 10" Prop. Okay, mit den Angaben kann man doch arbeiten. Drehzahlaufschläge sind wohl nicht nötig. Google spuckt nichts zum Bohrungsdurchmesser aus, aber bei einem 54-cm-Propeller ist der kleinste Wellendurchmesser, den ich mir vorstellen kann, 16 mm. Das "normalste" Rillenkugellager mit Innendurchmesser 15 mm ist ein 6002, das eine statische Tragzahl P0 von 2850 N aufweist. Die benötigte statische Tragzahl P0 berechnet sich zu P0 = 0,6*Radialkraft + 0,5*Axialkraft. Bei einer Axialkraft von 137 N hat das billigste aller denkbaren Wälzlager also noch eine "Restlast" von 4200 N für Radiallasten übrig. Sollte reichen.
Walter T. schrieb: > Blank und provokativ geraten, damit Du mal mit Zahlen herausrückst :-) Hat geklappt :D Walter T. schrieb: > Okay, mit den Angaben kann man doch arbeiten. Drehzahlaufschläge sind > wohl nicht nötig. Google spuckt nichts zum Bohrungsdurchmesser aus, aber > bei einem 54-cm-Propeller ist der kleinste Wellendurchmesser, den ich > mir vorstellen kann, 16 mm. Das "normalste" Rillenkugellager mit > Innendurchmesser 15 mm ist ein 6002, das eine statische Tragzahl P0 von > 2850 N aufweist. Ab Werk hat der ne 10mm Bohrung. Ich plane aber so einen 6Lochkreis um die Nabe zu bohren und eine entsprechende Aufnahme zu drehen. Beim jetzigen POC-Gebastel hab ich einfach in ein Rundstück der Motorwelle entsprechend gebohrt, Madenschrauben rein. Motor auf nen Motorhalter geschraubt, dann ein Axiallager auf die Motorwelle und gegen den Motorhalter. Dann meinen Prophalter auf die Motorwelle bis ans Lager ran und mit den Madenschrauben festgemacht. Es hält so lala, aber doch deutlich mehr, als ich den Madenschrauben zugetraut hätte. Ich hab mir so einen kleinen "Rucksack" gebaut, an dem ist der Propeller dran. Damit aufs Fahrrad gesetzt. Das schiebt schon sehr beeindruckend an. Vorhin hat er mich auf 42.6km/h geschoben, und das war noch lange nicht Vollgas. Aber der Motor wird wie gesagt sehr warm. So nach Gehört dürften das erst um die 4000 Umdrehungen gewesen sein. Nochmal 1:3 bis 1:4 untersetzen. Ich fahr zur Zeit mit 4S also 16.8V voll geladen, damit hat der Motor um die 12Ku/min Leerlaufdrehzahl. (730KV). Der Regler könnte bis 8S, zur Not könnte ich also auch noch weiter untersetzen. Ich fand es faszinierend zu sehen, dass der Schub trotz gleicher Reglerstellung mit steigender Geschwindigkeit zugenommen hat. Gefühlt hat das glaub ich ganz gut mit den Diagrammen aus PropCalc gepasst. Das hatte nen eta-peak bei so um die 15m/s. Und so ab 30km/h also knappen 10m/s wurde der Schub echt mit Nachdruck versehen :D. Spaßiges Gebastel isses geworden. Gefühlt wert aus dem Proof of Concept in einen Prototpyen gewandelt zu werden
Naja, wenn Du Karlsson vom Dach spielen willst, brauchst Du noch nicht mal auf Dauerfestigkeit auslegen, weil Dein Akku soweiso ruck-zuck leer ist, und Dir reicht eine Fest-Loslagerkombination aus zwei Rillenkugellagern 6200 locker aus.
Der Akku ist aus 3 10Ah 4S LiPos parallel geschaltet. Ich war jetzt ca 45min Testfahren. Rausgegangen bin ich mit 15,5V, reingekommen mit 14,7V. Ich hab aber die meiste Zeit nur relativ dezent "Gas" gegeben. Der dürfte also schon ne Zeit halten.
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J. T. schrieb: > Aber nun > wird der Motor bei Halbgas schon relativ warm (geschätzt 40°), daher > werd ich noch ein kleines Getriebe zwischenbasteln. > Dauer-Betriebs-T von 60°C sind bei Maschinen aller Art i.d.R. zulässig. Ich könnte mir auch vorstellen, daß der Propeller für eine Kühlung des E-Mot. genutzt werden kann. Weil er nicht nur hinten Schub erzeugt, sondern auch von vorne Luft ansaugt. Bevor ich ein Getriebe zwischenschalten würde, würde ich erst mal die E-Mot.-T bei Nenndrehzahl messen. Und danach, falls erforderlich, eher daran denken, dem E-Mot. Kühlrippen "aufzuschnallen". > > L. H. schrieb: >> Wenn Du ohnehin zunächst nur vorhast, das zu konstruieren, könntest Du >> das Axiallager auch durch zwei Schulterlager (in X-Verspannung) >> ersetzen. > > Findet man dazu was bei Google? X-Verspannung sagt mir erstmal so gar > nix. Ansonsten gern auch dazu noch ein paar Worte. Die Verspannungs-Möglichkeiten findest Du z.B. hier: https://www.skf.com/de/products/bearings-units-housings/super-precision-bearings/angular-contact-thrust-ball-bearings-for-screw-drives/bearingarrangementdesign/bearing_arrangements/index.html Die X-Verspannung ist "unempfindlicher" als die O-Verspannung. Sie "schluckt" noch gewisse Fluchtungsfehler und v.a. auch unkalkulierbare Schwingungen besser. J. T. schrieb: > Ab Werk hat der ne 10mm Bohrung. Ich plane aber so einen 6Lochkreis um > die Nabe zu bohren und eine entsprechende Aufnahme zu drehen. Wenn Du damit Bohrungen im mittig kreisförmig verdickten Bereich des Propellers meinst, halte ich das für keine gute Idee, weil Du damit das Zentrum des Propellers "schwächen" könntest. Grüße
L. H. schrieb: > Wenn Du damit Bohrungen im mittig kreisförmig verdickten Bereich des > Propellers meinst, halte ich das für keine gute Idee, weil Du damit das > Zentrum des Propellers "schwächen" könntest. Das ist gängige Praxis. Einfach nur geklemmt wird langsam auch kritisch mit dem übertragbaren Drehmoment. https://www.kpo-flugmodellbau.net/images/dsc00193.jpg Danke für die Links
J. T. schrieb: > L. H. schrieb: >> Wenn Du damit Bohrungen im mittig kreisförmig verdickten Bereich des >> Propellers meinst, halte ich das für keine gute Idee, weil Du damit das >> Zentrum des Propellers "schwächen" könntest. > > Das ist gängige Praxis. Einfach nur geklemmt wird langsam auch kritisch > mit dem übertragbaren Drehmoment. > https://www.kpo-flugmodellbau.net/images/dsc00193.jpg Denke, wenn im Propeller vier oder sechs Bohrungen (herstellerseitig) bereits vorhanden sind, kann das gängige Praxis sein. Wobei der verdickte Bereich dann aber so ausgelegt ist, daß man diese Art der Einspannung auch machen kann. Vielleicht habe ich Dich mit den Bohrungen mißverstanden. Sind denn im Propeller bereits Bohrungen vorhanden oder willst Du selbst dort welche setzen? Daß Klemmung kritisch werden könnte, halte ich eher für ein Gerücht. Weil "Flanschklemmungen" "waschechte" Rotationsteile sind. Ich kenne die bei Propellern so wie hier: https://www.kpo-flugmodellbau.net/images/radian-rocket_470.jpg Da ist der hintere Flansch so ausgeführt, daß er radial angeordnete Riefen hat, während der vordere glatt ist. Beim Anzug des vorderen Flansches wird der Propeller hinterseitig in die Riefen verpresst. Alle Spann-Teile lassen sich dabei völlig problemlos (zur Welle) zentrieren. => NULL Unwucht. Und nun vergleich das bitte mal mit der von Dir angedachten Lösung auf einem TK sechs Schrauben zu setzen, die zwar eine "Duchdrehkonterung" bieten, aber auch nichts anderes tun können als den Propeller zwischen Flanschen zu verpressen. Aus welchem Material besteht der Propeller? Deine Fertigungsmöglichkeiten kenne ich natürlich nicht. :) Weiß aber, daß erzeugte Unwuchten in ihrer Auswirkung um so größer werden, je weiter sie vom Wellen-Mittelpunkt entfernt liegen. Oder anders ausgedrückt: Wenn Du Dir nicht 100% sicher bist, 6 Bohrungen incl. Gewindeschneiden präzise auf einem TK setzen zu können, wäre es vielleicht schon einer Überlegung wert, entweder über die klassische Spannmethode oder nur über einen einzigen Konterstift zwischen (beidseits glatten) Spann-Flanschen nachzudenken. Grüße
L. H. schrieb: > Denke, wenn im Propeller vier oder sechs Bohrungen (herstellerseitig) > bereits vorhanden sind, kann das gängige Praxis sein. > Wobei der verdickte Bereich dann aber so ausgelegt ist, daß man diese > Art der Einspannung auch machen kann Der ein oder andere Modelpilot hat sich dafür extra ne Bohrschablone gebastelt. Ich kenne zumindest keinen Prop, der ab Werk mehr als die Zentralbohrung hat. Ich stecke aber auch nicht so wahnsinnig tief drin, in der Materie. L. H. schrieb: > Vielleicht habe ich Dich mit den Bohrungen mißverstanden. > Sind denn im Propeller bereits Bohrungen vorhanden oder willst Du selbst > dort welche setzen? Ne da ist nur ne Zentralbohrung. L. H. schrieb: > Und nun vergleich das bitte mal mit der von Dir angedachten Lösung auf > einem TK sechs Schrauben zu setzen, die zwar eine "Duchdrehkonterung" > bieten, aber auch nichts anderes tun können als den Propeller zwischen > Flanschen zu verpressen. > Aus welchem Material besteht der Propeller? > > Deine Fertigungsmöglichkeiten kenne ich natürlich nicht. :) Ich hab Zugang zu ner CNC-Fräse. Prop einspannen, Zentralloch in X und Y antasten um den Mittelpunkt zu finden, dann die 6 Löcher rumsetzen. Das sollte genauer als ein zehntel werden.
J. T. schrieb: > Der ein oder andere Modelpilot hat sich dafür extra ne Bohrschablone > gebastelt. Ich kenne zumindest keinen Prop, der ab Werk mehr als die > Zentralbohrung hat. Ich stecke aber auch nicht so wahnsinnig tief drin, > in der Materie. > > L. H. schrieb: >> Vielleicht habe ich Dich mit den Bohrungen mißverstanden. >> Sind denn im Propeller bereits Bohrungen vorhanden oder willst Du selbst >> dort welche setzen? > > Ne da ist nur ne Zentralbohrung. In Deinem eigenen Interesse: Frag bitte beim Hersteller (schriftlich) nach ob es überhaupt zulässig ist, Deine beabsichtigten 6 Bohrungen rings um die Zentralbohrung einzubringen. Und laß Dir schriftlich geben, was evtl. zulässig ist. Tust Du das nicht, handelst Du leichtfertig bis grob fahrlässig, wenn Du das Propellerzentrum einfach so mal schwächst. Mit allen Konsequenzen, die Du dann auch zu verantworten hast. Ohne das nun genau zu wissen, nehme ich an, daß sich die Propeller-Freigabe bis 7000U/min auf den Lieferzustand (mit nur einer Zentrum-Bohrung) bezieht. Bei dieser Nenndrehzahl läuft der Propeller mit ca. 200m/s Umfangsgeschwindigkeit. Ist das 2,5-fache(!) von der, mit welcher Flexen laufen. Denke, unterschätzen sollte man sowas keinesfalls. :) V.a. dann nicht, wenn Menschen durch Propellerteile verletzt werden könnten, falls es den zerfetzt. Worauf wirkt der Schub? Boot oder Land-Fahrzeug? Grüße
L. H. schrieb: > Worauf wirkt der Schub? > Boot oder Land-Fahrzeug? J. T. schrieb: > Ich hab mir so einen kleinen "Rucksack" gebaut, an dem ist der Propeller > dran. Damit aufs Fahrrad gesetzt. Aber je nach Gusto ist das Teil auch auf Wasserfahrzeugen einsetzbar. Wenn man sich selbst sehr leicht macht, vermutlich sogar in Luftfahrzeugen :D.
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