Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Hebel nutzen um Drehmoment zu übertragen auf Prüfling


von Tim (Gast)


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Hallo,

ich möchte eine ähnliche Apparatur bauen wie (Thema: Prüfstand für 
Drehmoment bauen).

Nur soll ein Motor einen Prüfling soweit drehen bis dieser nachgibt und 
im Endeffekt ausbricht.

Ein Metallstab steckt in einer Plastikhülse. Durch Schwindung von dem 
Kunstoff ergibt sich ein Formschluss. Dieser Stab soll aus der 
Kunststoff Führung nun durch Drehmoment entfernt werden. Alle Sensoren, 
Antriebe und der Prüfling sind vorerst statisch zu betrachten. Später 
durch Erwärmung kann eine dynamische Komponente eine Rolle spielen.

Den Aufbau kann man im Anhang sehen.

- Komponenten für Testvorrichtung (Grundplatte):
Drehmomentsensor
Drehwinkelsensor
Mobiles Präzisions-USB-Sensor-Interface
E-Motor
Flansch
Prüfling

Wichtig ist das man den Ausbruch sehr genau ca. 0,1 grad nachweisen
kann.

Frage ist der Messaufbau dafür geeignet?

Habe ich etwas nicht berücksichtigt?

Was kann ich noch verbessern?

Falls noch Input fehlt, gerne anmerken ich reiche alles nach.

Grüße

Tim

von Henry P. (henrylexx)


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Macht bisher Sinn, ob du wirklich den Winkelsensor benötigst weiß ich 
nicht. Der E-Motor liefert dir bestimmt auch schon einen Winkel zurück 
und wenn die Verbindung starr ist, sollte es da keinen Versatz geben.

Was ist das für USB-Infaces?

von Karl (Gast)


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Hast du dir mal Gedanken über das zu erwartende Drehmoment gemacht? Mir 
stellen sich da 3 Fragen:

Ist der Motor Stak genug? Ich geh davon aus, dass du ein Getriebe 
brauchen wirst.

Kann überhaupt ein Versagen zwischen Hülse und Stahl auftreten, oder 
scher vorher einfach die Hülse ab?

Wie willst du den Winkelsensor da in "reihe" schalten? Der ist 
wahrscheinlich nicht stabil genug. Entweder muss der parallel oder du 
musst eine andere Bauart wie sowas z.B. verwenden: 
http://www.asm-sensor.com/asm/product_detail.php?lang=de&det=win_inc

von Karl (Gast)


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Tim schrieb:
> Wichtig ist das man den Ausbruch sehr genau ca. 0,1 grad nachweisen
> kann.

Bist du sicher, dass der Versuch so genau reproduzierbar ist?

von Tim (Gast)


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Hallo Henry P.,

ja daran hatte ich auch schon gedacht und war mir nicht wirklich sicher 
ob der Drehwinkelsensor nötig ist, ich befürchte nur das der Motor nicht 
den genauen Winkel abfragen kann.

Die Teile schreibe ich euch mal rein dann könnt ihr vielleicht besser 
nachvollziehen.

http://www.reichelt.de/Schrittmotoren/PD-3-PD86-1180/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=3299&ARTICLE=116950&OFFSET=16&;

Der Rest ist von Burster:

http://www.burster.de/de/sensoren/drehmoment/p/detail/8645-8646/

http://www.burster.de/de/sensoren/drehwinkel/p/detail/8820/

USB-Interface

http://www.burster.de/de/produkte/p/detail/9206/

So das sind im grobsten alle Einzelteile

vg

Tim

von Tim (Gast)


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Hallo Karl,

Ja habe mir schon Gedanken gemacht, das ist ja das Maximale Drehmoment, 
dass zu erwarten ist. Denke auch etwas überdimensioniert aber will ja 
nicht das die Spindel oder der Motor kaputt geht.

Naja prinzipiell hast du recht, aber denke das es ohne Getriebe 
Funktionieren wird. kannst dir ja mal den Motor anschauen und mich bei 
Bedarf korrigieren.

Ja bis jetzt gibt es bei erwärmung ein erhöhtes Spiel an der Stelle 
zwischen Hülse und Rändel von der Stahlstange. Dieses will man jetzt 
ausgleichen, druch die zuvor erbrachte Schwindung. Dafür sollte 
vielleicht ein anderes Material gewählt werden. Hier beginnt der Test 
der Materialien mit meiner Prüfstandapparatur.

Über das in Reiheschalten hab ich mir noch keine Gedanken gemacht, danke 
für den Tipp, da werde ich nochmal drüber nachdenken. Der Winkel Sensor 
hat so ne Art Rutschkupplung verbaut, das heisst er dreht durch wenn 
zuviel Kraft drauf geht. Hat mir jedenfalls der Berater von Burster so 
erklärt.

vg

Tim

von Tim (Gast)


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Hallo Karl,

ja bin ziemlich sicher das es so genau funktioniert, das man wirklich 
ein genaues Torsionsmoment berechnen kann und daraus auch maximal 
Tragfähigkeit ableiten kann. Deshalb sollte es schon sehr genau sein...

•  T_Max = 20Nm
•  Lichtstrom (220V)
•  Drehwinkelsensor (Inkremental 0.1 Grad Genauiglkeit)
•  Drehmomentgraph
•  Messbereich T bis 210° (wird mit Hitzeschild entkoppelt, DMS)
•  USB Schnittstelle + Software
•  Tischaufbau, sollte dann bei uns stehen, später im Testing
•  Spannfutter unten am 5er Zapfen (4 backen Kranzspannfutter oder 
Spannhülse mit Schlüssel)
•  Massive Grundplatte mit Entkopplung

Das waren so meine Informationen. Auf dieser Basis beruht die 
Entscheidung für die Auwahl der Prüfstandskomponenten.

von wendelsberg (Gast)


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Daraus werde ich nicht wirklich schlau.
Was genau willst Du denn messen, das Drehmoment, das der Motor 
aufbringen kann oder das Drehmoment, wann die Klemmung versagt?

wendelsberg

von Tim (Gast)


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Hallo wendelsberg,

ich möchte letzteres Messen das Drehmoment das aufgebrachgt werden muss 
um den Stab zu lösen und hieraus das Trosionsmoment zu berechnen ect. 
Und ebenfalls das "Spiel" also die Verdrehung in Grad. Um eine 
Abschätzung zu haben welches Material besser geeignet ist.

Übrigens Karl:

Habe mir nochmal Gedanken gemacht wegen der in Reiheschaltung der 
Sensoren.

Ich werde den Drehwinkel sensor wahrscheinlich auf der anderen Seite des 
Motor anbringen, dafür muss ich nochmal einen anderen Motor überlegen. 
Du meintest das durch die Reihenschaltung der Sensor zerstört werden 
kann nehme ich an.

vg

Tim

von wendelsberg (Gast)


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Tim schrieb:
> ich möchte letzteres Messen das Drehmoment das aufgebrachgt werden muss
> um den Stab zu lösen und hieraus das Trosionsmoment zu berechnen ect.
> Und ebenfalls das "Spiel" also die Verdrehung in Grad. Um eine

Nachdem nach dem Loesen die Haftreibung normalerweise in eine geringere 
Gleitreibung uebergeht, habe ich an der Notwendigkeit, den Winkel zu 
messen, so meine Zweifel. Auf jeden Fall nicht so genau.

Mein Ansatz ware eine Abstuetzung der Spannklauen auf einen Kraftsensor 
und das Mitschreiben des Kraftverlaufs, um das Maximum nicht zu 
verpassen.
So aehnlich gibt es das uebrigens fertig als Pruefgeraet fuer 
Drehmomentschluessel.

Das Aufbringen der Kraft wuerde ich fuer Einzelstuecke mit einem 
Handhebel machen, fuer Serien evtl. mit einem Getriebemotor.


wendelsberg

von ths (Gast)


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Es ist ja zu berücksichtigen, dass alle mit Moment beaufschlagten Wellen 
einer Torsion unterliegen. Diese dürfte 0,1 ° deutlich übersteigen. Das 
ist vermutlich der Grund, dass der Winkelsensor direkt am Prüfling 
montiert ist. Könnte klappen, wenn die Rutschkupplung im Winkelsensor 
keine Zicken macht.

Mir würde eine Lösung besser gefallen, wo der Winkelsensor nicht im 
Drehmomentfluss montiert ist. Aber dann sind halt die elastischen 
Eigenschaften im Spiel.

von Pong L. (Gast)


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ths schrieb:
> Mir würde eine Lösung besser gefallen, wo der Winkelsensor nicht im
> Drehmomentfluss montiert ist. Aber dann sind halt die elastischen
> Eigenschaften im Spiel.

Man könnte den Winkelsensor auch über einen Zahnriemen weg aus dem mit 
Moment beaufschlagtem Pfad bringen. Wird bei öfters bei 
Werkzeugmaschinen an der Hauptspindel gemacht.
Zahnriemen aussuchen mit wenig Dehnung (viel muss der ja nicht können).

von ths (Gast)


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Das ist völlig richtig, die elastische Welle bleibt jedoch immer noch im 
Drehmomentfluss.

von Pong L. (Gast)


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ths schrieb:
> Das ist völlig richtig, die elastische Welle bleibt jedoch immer noch im
> Drehmomentfluss.

Richtig.

Man kann mit dem beiseite gelegten Winkelsensor a. einen 
(kostengünstigen)Standardwinkelsensor nehmen und b. die Welle so 
dimensionieren das die elastizität nicht mehr (so) ins Gewicht fällt.

Winkelsensor mit Hohlwelle würde vermutlich auch gehen, je nach dem was 
monetär zur Verfügung steht.

von Tim (Gast)


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Hallo ths,

ja da bin auch am überlegen, ein Motor mit 2 Wellen vorne und hinten :)

Vielen Dank für deine Info.

VG

Tim

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Hallo Pong L.,

das ist auch wirklich eine Super Idee.

Hast du vielleicht einen Link, wo es diese Sensoren mit Hohlwelle gibt?

VG

Tim

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von Pong L. (Gast)


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Tim schrieb:
> Link

wachendorff-automation.de
Heidenhain.de
kuebler.com

Gibt sicherlich mehr auf den Markt, von den genannten habe ich schon was 
verbaut.

von Pong L. (Gast)


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Tim schrieb:
> ein Motor mit 2 Wellen vorne und hinten

Vermutlich sind zwei Wellenenden gemeint. Je länger desto flexibler ...

von Tim (Gast)


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Hallo nochmal ein Update zu meinem messaufbau,

habe bei Faulhaber schöne Sachen gefunden für einen Motor, getriebe, 
kupplung, sensoren ect.

Ich möchte die sache jetzt mechanisch aufbauen, damit man einen Punkt 
hat an den Motor zu entkoppeln und die Kraft über ein Hebel Federsystem 
einzuleiten.

Habt ihr da vielleicht Ideen, der Hebel müsste in irgendeiner Weise mit 
einem kugellager verbunden sein um die Reibung so gering wie möglich zu 
halten.

von Tim (Gast)


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Zitat (wendelsberg):
Das Aufbringen der Kraft wuerde ich fuer Einzelstuecke mit einem
Handhebel machen, fuer Serien evtl. mit einem Getriebemotor.

Hallo Wendelsberg,

genau diese möchte jetzt implementieren, wie genau hättest du dir das 
vorgestellt, ich stehe ein wenig auf dem Schlauch?

von Tim (Gast)


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Hallo,

ich möchte eine ähnliche Apparatur bauen wie (Thema: Prüfstand für
Drehmoment bauen).

Ausgangsituation:

Ein Metallstab steckt in einer Plastikhülse. Durch Schwindung von dem
Kunstoff ergibt sich ein Formschluss. Dieser Stab soll aus der
Kunststoff Führung nun durch Drehmoment entfernt werden. Alle Sensoren,
Antriebe und der Prüfling sind vorerst statisch zu betrachten. Später
durch Erwärmung kann eine dynamische Komponente eine Rolle spielen.

Grundplatte, darauf befindlich ein Hebel mit Federung, der den Prüfling 
mit Drehmoment beaufschlagt.

siehe Anhang, hoffe ich hab es plausibel erklärt...

Auf der linken seite der Welle werden Drehmomentspindel und 
-winkelsensor angeschlossen, um Werte aufnehmen zu können

Frage:

Wie sollte der Hebel am besten eingebaut werden?

Lager - Rollen oder Kugellager verwenden, da sehr geringe Reibung?
Welche Lager sind empfehlenswert?

Prüfling fest im Spannfutter eingespannt, Glocke am Prüfling um die 
Kraft einzuleiten. Rückstellfeder und Haltefeder für den Hebel.

Druchgehende Welle bis zum Prüfling?

Andere Vorschläge sind sehr gern gesehen. Siehe auch Thread:

"Ähnlichen Prüfstand zum Thema Drehmoment und Drehwinkel"


Grüße

Tim

von Der Andere (Gast)


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Wenn du eine mechanische Konstruktion bauen sollst, warum malst du dann 
bunte Grundschülerbildchen statt einer technischen Skizze?
So kann ich zumindest nicht konkret erkennen wie das Bildschen mit 
deiner Beschreibung zusammengehört.

von Tim (Gast)


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Haha :( ja wollte eig. eine technische Zeichnung machen, hatte nur heute 
Morgen nicht soviel Zeit, musste wieder ins Meeting.

 Vielleicht kann ich dir ja deine Fragen konkret beantworten, was fehlt 
dir denn bei der Zeichnung - zwischen hebel und Welle sollte das Lager 
sitzen am besten in der Bohrung vom Hebel.

von Thomas F. (igel)


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Tim schrieb:
> siehe Anhang, hoffe ich hab es plausibel erklärt...

Man kann "Dem Anderen" nur Recht geben: Das Problem ist unverständlich.

> Auf der linken seite der Welle werden Drehmomentspindel und
> -winkelsensor angeschlossen, um Werte aufnehmen zu können

Warum ist links ein Moment auf der Welle?

> Frage: Wie sollte der Hebel am besten eingebaut werden?

Sinnvoll?

> Lager - Rollen oder Kugellager verwenden, da sehr geringe Reibung?
> Welche Lager sind empfehlenswert?

Kohlenstoff-Nanotubes.
Standard-Kugellager gehen wohl nur bis 2m Innenurchmesser. Leider sind 
keinerlei Angaben vorhanden.

> am besten in der Bohrung vom Hebel.

Welche Bohrung?

von Der Andere (Gast)


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Zur Info, das ist eine Weiterführung von
https://www.mikrocontroller.net/topic/373450#new

Warum der Tim einen neuen Thread zum selben Thema aufmacht weiss nur er.

von Tim (Gast)


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Wenn man den anderen alten Thread liest waren die Antworten viel 
hilfreicher, man sieht doch das ich nicht extrem fit bin...

Deshalb sollte man ja helfen und nicht die Sache runter machen...

Jeden Thread den ich hier lese werden leute fertig gemacht weil sie 
normal fragen haben...

Lasst doch bitte den scheiss und versucht mir bei der Problemlösung zu 
helfen.

Der Hebel hat eine Bohrung in der sich ein Lager befinden soll diese 
Bohrung ist da, wo die Welle mit dem Hebel verbunden werden soll...

Hier nochmal die Ausgangsituation für Leute die auch helfen wollen.


Ausgangsituation:

Ein Metallstab steckt in einer Plastikhülse. Durch Schwindung von dem
Kunstoff ergibt sich ein Formschluss. Dieser Stab soll aus der
Kunststoff Führung nun durch Drehmoment entfernt werden. Alle Sensoren,
Antriebe und der Prüfling sind vorerst statisch zu betrachten. Später
durch Erwärmung kann eine dynamische Komponente eine Rolle spielen.

Grundplatte, darauf befindlich ein Hebel mit Federung, der den Prüfling
mit Drehmoment beaufschlagt.

Bitte keine nutzlosen Comments bitte...

von Tim (Gast)


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@ der Andere

weil ich keine antwort mehr auf den alten bekomme und ich muss da 
dringend weiter kommen. Im alten waren kompetente Leute dabei, die 
interessante Denkansätze geliefert haben.

Ich dachte vielleicht das der Thread irgendwie geschlossen wurde oder zu 
alt ist...

von Karl (Gast)


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Deine Beschreibung passt nicht zu deinem Bild. Was sollen Kupplung, 
Kupplung und Glocke in dem Bild bedeuten?

Tim schrieb:
> Der Hebel hat eine Bohrung in der sich ein Lager befinden soll diese
> Bohrung ist da, wo die Welle mit dem Hebel verbunden werden soll...

Was willst du und mit diesem Satz sagen? Wenn man Hebel und Welle mit 
einem Lager verbindet, dann kann man keine Kraft übertragen.

von Karl (Gast)


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Tim schrieb:
> Drehmomentspindel

Was ist das?

von Tim (Gast)


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@ Karl anderer Thread da hab ich doch aufgeführt was ich für die 
elektrische Variante verbauen wollte...

von Tim (Gast)


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Sorry, Karl ich komme ganz durcheinander, der Hebel wird mit der Welle 
über eine Passfeder oder Passung verbunden. In den Lagern soll sich die 
Welle bewegen. Ich versuche nachher nochmal eine bessere Skizze zu 
entwerfen.

von Christian B. (luckyfu)


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Hier gibt es viele die durchaus helfen wollen nur passt dein 
Geschreibsel in keinster Weise zu dem Gekritzel. Also kommt auch von mir 
nur: mach eine vernünftige, aussagekräftige Zeichnung die dein Problem 
beschreibt. Es können auch gern mehrere Darstellungen sein, davon wie 
sich was bewegen soll z.B.
Die Zeichnungen müssen auch keinesfalls perfekt sein, aber wenigstens 
der Grundsätzliche Aufbau muss erkennbar sein. Das ist aktuell nicht 
gegeben. Du machst eine Zeichnung mit Kupplungen und einer Glocke, in 
deiner Beschreibung erwähnst du hingegen ein Lager mit Passfeder (was 
auch immer das sein soll) und irgendwelche Plastikteile durch die ein 
Stab geführt ist. Das alles gibt es in der Zeichnung nicht, dort gibt es 
schlicht einen "Prüfling". Ohne eine Achsbezeichnung (wie willst du ein 
Drehmoment ohne Drehachse einbringen?)...
Du machst es einem wirklich nicht leicht dir zu helfen!

p.s.: hier gibt es wirklich sehr fähige Metallbauer, Bernd Funk fällt 
mir spontan dazu ein, aber auch der wird hier nur die Hände über den 
Kopf zusammenschlagen.

von Marc E. (mahwe)


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Wenn ich rasten darf würde ich gleitlager sagen .
Du hast keine Drehzahl aber viel Kraft auf der Drehachse und du willst 
wenig spiel.
Also Gleitlager Messing.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Tim schrieb:
> Ich dachte vielleicht das der Thread irgendwie geschlossen wurde oder zu
> alt ist...
Nein. Sowas machen wir nur, wenn die Beleidigungen überhand nehmen. Das 
war hier schon fast der Fall.
Mein tipp: lasst das Schreiben lieber, wenn euch zu heiß ist, morgen 
wirds kühler...

von Bernd F. (metallfunk)


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Christian B. schrieb:
> Hier gibt es viele die durchaus helfen wollen nur passt dein
> Geschreibsel in keinster Weise zu dem Gekritzel. Also kommt auch von mir
> nur: mach eine vernünftige, aussagekräftige Zeichnung die dein Problem
> beschreibt. Es können auch gern mehrere Darstellungen sein, davon wie
> sich was bewegen soll z.B.
> Die Zeichnungen müssen auch keinesfalls perfekt sein, aber wenigstens
> der Grundsätzliche Aufbau muss erkennbar sein. Das ist aktuell nicht
> gegeben. Du machst eine Zeichnung mit Kupplungen und einer Glocke, in
> deiner Beschreibung erwähnst du hingegen ein Lager mit Passfeder (was
> auch immer das sein soll) und irgendwelche Plastikteile durch die ein
> Stab geführt ist. Das alles gibt es in der Zeichnung nicht, dort gibt es
> schlicht einen "Prüfling". Ohne eine Achsbezeichnung (wie willst du ein
> Drehmoment ohne Drehachse einbringen?)...
> Du machst es einem wirklich nicht leicht dir zu helfen!
>
> p.s.: hier gibt es wirklich sehr fähige Metallbauer, Bernd Funk fällt
> mir spontan dazu ein, aber auch der wird hier nur die Hände über den
> Kopf zusammenschlagen.

Ich habe gerade die Hände über dem Kopf zusammengeschlagen.

Vor längerer Zeit hatte ich mich doch mal erdreistet einen
Beitrag zu schreiben " Eine wichtige Sprache verschwindet" oder
so ähnlich.

Es wird nicht besser:)

Lothar,
ich habe eine Klimaanlage :)  :-)

Viele Grüße
Bernd

: Bearbeitet durch User
von Der Andere (Gast)


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Bernd F. schrieb:
> Eine wichtige Sprache verschwindet

Beitrag "Eine wichtige Sprache verschwindet"

Ganz deiner Meinung.

von Tim (Gast)


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Hallo an Alle und nochmal ne große Entschuldigung für die alte Skizze.

Ich habe mich jetzt nochmal hingesetzt und eine Neue skizze gemacht.

Vielleicht könnte ihr mir jetzt besser helfen, falls die Skizze wieder 
unverständlich ist bitte einfach fragen.

Liebe Grüße

Tim Luft

von Tim (Gast)


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Tim schrieb:
> Vielleicht könnte ihr mir jetzt besser helfen, falls die Skizze wieder
> unverständlich ist bitte einfach fragen.

http://www.voelkner.de/products/764882/100-xl.jpg

Hätte an sowas gedacht obwohl der erste Gedanke eher eine andere 
hochwertigere Sensorik war von Burster (siehe unten)


Burster:

burster.de/de/sensoren/drehmoment/p/det...

burster.de/de/sensoren/drehwinkel/p/detail/8820/

von Earl S. (Gast)


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das geht so nicht. Du kannst das Drehmoment nur an einer Stelle messen, 
wo das Drehmoment auch vorhanden ist. Also entweder an der Welle 
zwischen Hebel und Glocke, oder das Abstützmoment der Glocke gegen den 
feststehenden Teil.

von Der Andere (Gast)


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Du hast ausserdem mehrere Festlager. Das geht auch nicht. Stichwort: 
"Fest Los Lagerung".
Ist denn der Prüfling an der Glocke?
Einfacher wäre es wenn du den Hebel an einem Ende der Welle befestigen 
könntest. Dann wäre auch die Befestigung einfacher. (Klemmen, 
verschrauben verzahnen, ...
Die Lagerung könnte man dann als schräg angestellte O Lagerung machen.
Schau dir das mal an:
http://medias.schaeffler.de/medias/de!hp.tg.cat/tg_hr*ST4_1652155275

von Tim (Gast)


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Hallo Earl,

das verstehe ich, das Drehmoment muss unmittelbar am Hebel gemessen 
werden, also sollte ich den Hebel am besten ans Ende der Welle stellen.

http://www.ach-shop.com/bgs-digitaler-drehmoment-adapter-6-3-1/4-6-30-nm?gclid=CNfO1Zim1ccCFSb4wgodrnkK7w

ähnlich wie auf diesem Bild was ich gefunden habe...

Grüße

Hallo der Andere,

Der Prüfling wird an der Glocke fest verspannt.

Die Lager Bewegen sich auf einer Art Schiene, Stichwort Boschprofil.

Ja da hast du Recht die Lager sollten fest und Loslager sein.

Guter Punkt, Vielen Dank !

Der Andere schrieb:
> Die Lagerung könnte man dann als schräg angestellte O Lagerung machen.
> Schau dir das mal an:
> http://medias.schaeffler.de/medias/de!hp.tg.cat/tg_hr*ST4_1652155275

Das verstehe ich nicht so ganz, kannst du mir das nochmal genauer 
erklären, entschuldige bitte.

Liebe Grüße

Tim

von Thomas F. (igel)


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Tim schrieb:
> also sollte ich den Hebel am besten ans Ende der Welle stellen.

Das Drehmoment kann nur zwischen der Einleitstelle, also deinem Hebel, 
und der Abstützstelle, der Glocke, gemessen werden.
Zu berücksichtigen ist dass auch die Kugellager ein Reibmoment haben und 
so je nachdem wo dein Momentenaufnehmer sitzt das Ergebniss verfälschen 
können.
Man könnte auch das Verdrehmoment bzw. Abstützmoment der Glocke gegen 
Erde messen.

> "Einleitung des Drehmoments in X-Richtung"
Ein Moment wirkt nicht in einer Richtung, sondern dreht um eine Achse, 
bei dir die X-Achse.

Zum Drehwinkel: Am bestem misst man den Winkel am Prüfling, nicht am 
anderen Ende der Welle. Die Verdrehung der Welle durch das Drehmoment 
verfälscht sonst wieder die Messung.
Aber da du nichts zu den zu erwarteten Wegen, Momenten und Kräften sagst 
kann man auch den zu erwarteten Fehler nicht abschätzen.

Zwei Festlager sind Mist, wurde ja schon gesagt. Ich würde bei dieser 
Anordnung nur Loslager verwenden wollen.

von Thomas F. (igel)


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Tim schrieb:
> Der Andere schrieb:
>> Die Lagerung könnte man dann als schräg angestellte O Lagerung machen.
>> Schau dir das mal an:
>> http://medias.schaeffler.de/medias/de!hp.tg.cat/tg_hr*ST4_1652155275

Bei dem gezeichneten Versuchsaufbau stellt sich die Frage:
Will man überhaupt eine fest gelagerte Welle? Es besteht immer die 
Gefahr eine Zwangskraft auf den (grünen) Prüfling auszuüben.
Oder ist es besser der Messwelle eine Freiheit in X zu lassen (natürlich 
ohne die Messtechnik zu beschädigen)?

von Der Andere (Gast)


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Thomas F. schrieb:
> Bei dem gezeichneten Versuchsaufbau stellt sich die Frage:
> Will man überhaupt eine fest gelagerte Welle?

Zumindest sollte die Welle nicht rausfallen, falls kein Prüfling 
montiert ist. Ausserdem muss man den Prüfling ja montieren und 
demontieren.
Also braucht man eigentlich zwangsläufig eine Kupplung an den Prüfling, 
die achsial Spiel hat.
So sehe ich das zumindest als blutiger Amateur.

von Tim (Gast)


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Hallo Thomas,

Thomas F. schrieb:
> Das Drehmoment kann nur zwischen der Einleitstelle, also deinem Hebel,
> und der Abstützstelle, der Glocke, gemessen werden.

ja das ist logisch der Hebel sollte somit am besten ans Ende gestellt 
werden und das drehmoment sollte dann am Hebel gemessen werden, damit 
die Lager keine Rolle spielen, dadurch könnte der Aufbau auch etwas 
kleiner werden.

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-

Thomas F. schrieb:
> Zum Drehwinkel: Am bestem misst man den Winkel am Prüfling, nicht am
> anderen Ende der Welle. Die Verdrehung der Welle durch das Drehmoment
> verfälscht sonst wieder die Messung.

Hmm hier ist ein wenig das Problem wie ich das genau anstelle, der 
Prüfling sollte meiner Überzeugung nach in der Glocke und in der Welle 
festeingespannt sein und kein Spiel aufweisen... Hättest du eine Idee 
wie ich den Sensor anbringe, meine Idee ist momentan den Hebel dort 
anzubringen, wo sich der Drehmomentschlüssel bei dem Drehmoment 
Winkel-Adapter befindet. Also von hinten nach vorne gedachte.

HEBEL -> Verbindung mit Welle vom Drehmoment Winkel-Adapter -> 
Verbindung zur Welle vielleicht über Schlüsselweite -> Lager -> 
Einspannung Prüfling.

An dem Adapter kann man dann den Winkel und das Drehmoment ermitteln.

Die Reibung der Lager sollte sehr gering sein daran habe ich auch 
gedacht, da keine Hohe drehzahl hier ne Rolle spiele habe ich auch an 
eine Hülse mit Metallfolie gedacht, was haltet ihr davon?

Prinzip ähnlich wie die Lager von Hirschmann.

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-

Thomas F. schrieb:
> Bei dem gezeichneten Versuchsaufbau stellt sich die Frage:
> Will man überhaupt eine fest gelagerte Welle? Es besteht immer die
> Gefahr eine Zwangskraft auf den (grünen) Prüfling auszuüben.
> Oder ist es besser der Messwelle eine Freiheit in X zu lassen (natürlich
> ohne die Messtechnik zu beschädigen)?

Zu der festgelagerten Welle bin ich mir auch noch nicht schlüssig 
wahrscheinlich würden es auch 2 Loslager tun, dann wäre die Welle nur an 
der Prüflingsseite fest eingespannt und fest verbunden mit dem Prüfling.

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-

Der Andere schrieb:
> Die Lagerung könnte man dann als schräg angestellte O Lagerung machen.
> Schau dir das mal an:
> http://medias.schaeffler.de/medias/de!hp.tg.cat/tg_hr*ST4_1652155275


Was sagst du/sagt Ihr zu der Idee mit den angstellten Lagern von der 
Andere


Viele Grüße und Danke für die Hilfe.

von Tim (Gast)


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Hallo Der Andere,


Der Andere schrieb:
> Also braucht man eigentlich zwangsläufig eine Kupplung an den Prüfling,
> die achsial Spiel hat.
> So sehe ich das zumindest als blutiger Amateur.

Was genau meinst du mit Kupplung?

Eine Verbindung durch Form oder Reibschluss von Prüfling zur Welle oder 
etwas anderes?

VG

Tim

von Der Andere (Gast)


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Tim schrieb:
> Was genau meinst du mit Kupplung?
>
> Eine Verbindung durch Form oder Reibschluss von Prüfling zur Welle

Genau das.

von Thomas F. (igel)


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Tim schrieb:
> HEBEL -> Verbindung mit Welle vom Drehmoment Winkel-Adapter ->
> Verbindung zur Welle vielleicht über Schlüsselweite -> Lager ->
> Einspannung Prüfling.
>
> An dem Adapter kann man dann den Winkel und das Drehmoment ermitteln.

Das Torsionswiderstandsmoment (Achtung Fachbegriff!) sollte dann vieel 
größer sein als das des Prüflings. Verinfacht gesagt: Der Prüfling aus 
Kunststoff verwindet sich ja in sich durch das Drehmoment. Die Welle 
auch, aber die dann eben nur einen Bruchteil des Verdrehwinkels des 
Prüflings. So kann man den Verdrehfehler ignorieren.


> Die Reibung der Lager sollte sehr gering sein daran habe ich auch
> gedacht, da keine Hohe drehzahl hier ne Rolle spiele habe ich auch an
> eine Hülse mit Metallfolie gedacht, was haltet ihr davon?

Nix.
Die O-Lagerung von anderen ist zwar technisch schön, für deine Anwendung 
aber m.E. over-engineerd.

Nimm doch einfach ein geschliffene Welle h6
http://www.dold-mechatronik.de/Praezisionswellen
und zwei normale Rillenkugellager drauf oder zwei Stehlager
http://www.maedler.de/product/1643/1629/840/kugel-stehlager-bpp-stahlblech
und fang mal an.
Den Hebel mit Klemmring befestigt
http://www.maedler.de/product/1643/klemmringe-stellringe

Meist muss der Versuchsaufbau nach dem ersten Test sowieso nachgebessert 
werden.

von Tim (Gast)


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Hallo Thomas,

Ja genau ne 10 mm Welle habe ich eh genommen :) ich denke die sollten 
den Kräften locker standhalten maximal 20 Nm Drehmoment.

Ich möchte das Drehmoment einstellbar gestalten, ich habe überlegt dies 
über ein Gewicht zu regeln, wisst ihr vielleicht noch eine bessere 
möglichkeit.

Meine Idee wäre so eine Art Küchenwaage bei der man das Gewicht so 
verstellt wie man es brauch. Maximal Gewicht wären 10 Kg. Einstellbar 
auf 2-10 kg um die Stufenweisenerhöhung des Drehmoment zu gewährleisten.

VG

Tim

von Thomas F. (igel)


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Tim schrieb:
> Ja genau ne 10 mm Welle habe ich eh genommen :) ich denke die sollten
> den Kräften locker standhalten maximal 20 Nm Drehmoment.

Bei Stahl geht das. Viel mehr würde ich aber nicht ansetzen.

Eine 10cm lange Welle aus 10mm Rundstahl wird sich bei 20Nm um ca. 1,5° 
verwinden. 20cm Länge -> 3°.

> Meine Idee wäre so eine Art Küchenwaage bei der man das Gewicht so
> verstellt wie man es brauch.

Gute Idee. So lässt sich das Moment sauber einstellen.

von Tim (Gast)


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Hallo Thomas,

Hast du ne Idee wie ich den Hebel konstruiere um das zu nutzen?

Ich habe gedacht L=200mm; B=10mm; T=20mm (Flachstahl), an einer seite 
eine Bohrung, wie auf der Skizze zu sehen ist Verstiftet, verkeilt oder 
Passfeder (weniger da sehr teuer).

Und jetzt über ein Haken oder kann ich irgendeine Welle in den Hebel 
integrieren auf dem die Gewichte Laufen?

VG

Tim

von Thomas F. (igel)


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Tim schrieb:
> Verstiftet, verkeilt oder Passfeder (weniger da sehr teuer).

Das Problem sind die 20Nm.
Passfeder oder Stift gehen da bei einer 10mm 'dünnen' Welle eigentlich 
nicht mehr, die werden abscheren.

Klemmring will ich jetzt nicht nachrechnen, ist aber wohl auch zu 
schwach.

Es bliebe heiß aufschrumpfen oder eine Keil- oder Steckverzahnung (ganz 
teuer).

Oder eine dickere Welle.

Bin jetzt erst mal weg.

von Karl (Gast)


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Warum den Prüfstand mit so dünnen Profilen bauen? Ne 20er oder 30er 
Welle machen den Speck (Preis) auch nicht fett, das ganze wir aber 
deutlich steifer. Ich habe noch keinen Prüfstand gesehen, der bei 
Nennkraft nennenswert Verformungen macht. Wozu braucht man noch einen 
Drehmomentsensor, wenn man das Drehmoment mit Gewichten aufbringt?

von Tim (Gast)


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Hallo Karl,

Karl schrieb:
> Warum den Prüfstand mit so dünnen Profilen bauen? Ne 20er oder 30er
> Welle machen den Speck (Preis) auch nicht fett, das ganze wir aber
> deutlich steifer.

Das ist ne gute Idee werde ich in Betracht ziehen...

Karl schrieb:
> Ich habe noch keinen Prüfstand gesehen, der bei
> Nennkraft nennenswert Verformungen macht. Wozu braucht man noch einen
> Drehmomentsensor, wenn man das Drehmoment mit Gewichten aufbringt?

Naja der Prüfstand soll nicht nur mit Gewichten Benutzt werden sondern 
auch von soweit gebogen werden bis die Verbindung reisst.

200mm Hebel * 100N Handkraft sind 20 Nm Drehmoment und 100 N Handkraft 
sind ja nur 10 KG ungefähr, aber ich denke das je nach Material manchmal 
mehr oder Weniger Kraft aufgebracht werden muss um den Prüfling 
abzuscheren.

Die Hebel-Gewicht-Waage Methode ist nur für den Einsatz in einem Ofen 
gedacht, da wird dann 100 N eingestellt und bei 900h  Dauerlauf in einem 
ofen der Zustand begutachtet.

VG

Tim

von Tim (Gast)


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Tim schrieb:
> Naja der Prüfstand soll nicht nur mit Gewichten Benutzt werden sondern
> auch von soweit gebogen werden bis die Verbindung reisst.

Von Hand beaufschlagt werden, um das Drehmoment einzuleiten (Handkraft)

von Der Andere (Gast)


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Tim schrieb:
> Die Hebel-Gewicht-Waage Methode ist nur für den Einsatz in einem Ofen
> gedacht, da wird dann 100 N eingestellt

Dann vergess die Wasserwaage auf dem hebel nicht.

von Thomas F. (igel)


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Der Andere schrieb:
> Dann vergess die Wasserwaage auf dem hebel nicht.

5° Abweichung aus der Horizontalen machen 4 Promille Fehler, wenn ich 
mich nicht täusche.
Das ist bestimmt um Faktor 5 genauer als eine Drehmomentmessung. Und 5° 
Augenmaß sollte jeder mit Gleichgewichtssinn haben, sonst fällt man ja 
ständig um:-)

von Der Andere (Gast)


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Thomas F. schrieb:
> Und 5°
> Augenmaß sollte jeder mit Gleichgewichtssinn haben, sonst fällt man ja
> ständig um:-)

Klar, und wenn im Ofen sich das Teil bewegt, was machst du dann mit dem 
Augenmaß. Ausserdem sind 5° nicht unbedingt bei nur 20cm erkennbar, und 
bei 10° ist der Fehler schon > 3%.
Aber es ist halt die Frage, soll das ein indutriell genutzter Prüfstand 
oder eine Hobbybastelei werden.

Dann gerne mit 20 Bit A/D Wandler aber 5% Kohle-Widerständen im 
Vorverstärker ;-)

von Tim (Gast)


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Hallo Leute,


Danke für die hilfreichen Antworten, ich habe jetzt mein Grundkonzept im 
CAD erstellt ( war ne ganz schön harte Arbeit :( )

Hebel wie gesagt 200 mm mit Gewichtschiebefunktion.
Hebel an Welle geschweißt, Führung über gelochte Rundprofile mit 
Stufenverstellung.

Lager:

Stehlagereinheiten EK, für Festlagerseite

Stehlagereinheiten EF, für Loslagerseite

sind super die Teile, werde ich bald bestellen.

Grundplatte ist ein 5mm Flachstahl, mit Bohrungen (kein Lochblech)

Stange des Prüflings wird in die Welle gesteckt. Welle ist geschlitzt 
und über die Welle wird eine Hülse mit verschraubung gesteckt.

Welle ist auf 10 mm ausgelegt.

Fragen die noch offen sind:

1.)Drehmomentsensor einbringen?

a) Welle geteilt und zwischen den Lagern und beiden Wellenteilen 
verbaut?

b) Hinten am Hebel, also zwischen Welle und Hebel

c) Vorne am Prüfling

2.) Federung/Dämpfer für Hebel vorsehen

a) Ja, aber wie?

b) Nein, andere Lösung?

3.) Gehäuse um den Prüfling für eine konzentrierte Wärmezufuhr zum 
Prüfling. Heissluft Föhn aus dem Baumarkt - eine Art Rohrspirale oder 
Abgaskrümmer. Kann jemand vielleicht was empfehlen?

Maße Prüfling:

Höhe x Breite x Tiefe - 48 mm x 50mm x 25mm

Liebe Grüße

Tim

von Thomas F. (igel)


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Tim schrieb:
> 3.) Gehäuse um den Prüfling für eine konzentrierte Wärmezufuhr zum
> Prüfling. Heissluft Föhn aus dem Baumarkt - eine Art Rohrspirale oder
> Abgaskrümmer. Kann jemand vielleicht was empfehlen?

Heissluftfön ist für einen Kunststoff-Prüfling ungeeignet. Die 
Temperatur ist nur schwer einzuregeln und die Erwärmung mit Fön ist 
meist lokal und unterschiedlich verteilt.
Ich verwende Rohrheizwendeln, jedoch ist mein Prüfraum ca. 50x50x25 cm, 
also 1000x größer als deiner;-).

Zur Temperaturregelung nimmt man am günstigsten was fertig chinesisches:
http://de.aliexpress.com/item/Digital-PID-Temperature-Controller-REX-C100FK02-V-AN-Solid-State-Relay-max-25A-SSR25DA-1M-M6/32263837784.html?ws_ab_test=201407_5,201444_5,201409_2

Oder falls es ein Markenprodukt sein soll:
https://www.ia.omron.com/products/category/control-components/temperature-controllers/general-purpose/index.html

von Tim (Gast)


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Thomas F. schrieb:
> Erwärmung mit Fön ist
> meist lokal und unterschiedlich verteilt.

Da ja eine Warmeströmung simuliert werden soll ist das nicht so 
tragisch.

Ist das ein Normteil Rohrheizwendel ?

VG

Tim

von Thomas F. (igel)


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Tim schrieb:
> Ist das ein Normteil Rohrheizwendel ?

Such mal nach Rippenrohrheizkörper.

z.B.
http://freek.de/produkte/rohrheizkoerper/rippenrohrheizkoerper/

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