Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug DC Motor / Gewicht heben


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von Philipp G. (geiserp01)


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Ich habe einen DC Motor 12V mit einem Drehmoment von 4.5nM. Der treibt 
eine 25mm grosse Welle an (Durchmesser). An der Welle kommt dann ein 2mm 
Stahlseil - also eine Winde.

Nach meinen Berechnungen kann ich dann ein Gewicht bis zu 36.6kg (- 
Gewicht Stahlseil) heben. Stimmt das?

von MaWin (Gast)


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Ja  4.5Nm sind eine Menge, Getriebemotor?

Blöderweise fällt das Gewicht wieder runter wenn der Strom ausgeschaltet 
wird, wenn er kein selbsthemmendes Getriebe hat. Möglicherweise 
überhitzt der Motor im Stillstand wenn er gegenhalten muss.

Wie wäre es mit einem Gegengewicht ?

von Schlaumaier (Gast)


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MaWin schrieb:
> Möglicherweise
> überhitzt der Motor im Stillstand wenn er gegenhalten muss.
>
> Wie wäre es mit einem Gegengewicht ?

Ein Zahnrad mit Feder-Raste tuts auch. ;)

von Philipp G. (geiserp01)


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MaWin schrieb:
> Ja  4.5Nm sind eine Menge, Getriebemotor?

Genau, 22mm Durchmesser hat der Motor

> Blöderweise fällt das Gewicht wieder runter wenn der Strom ausgeschaltet
> wird, wenn er kein selbsthemmendes Getriebe hat. Möglicherweise
> überhitzt der Motor im Stillstand wenn er gegenhalten muss.

Ja, das könnte ein Problem werden. Er wird mit PWM angesteuert. Wenn es 
nicht geht bau ich irgendeine Arretierung.

> Wie wäre es mit einem Gegengewicht ?

Konstruktiv nicht möglich

von Schlaumaier (Gast)


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Philipp G. schrieb:
> Ja, das könnte ein Problem werden. Er wird mit PWM angesteuert. Wenn es
> nicht geht bau ich irgendeine Arretierung.

Genau. Zahnrad mit Raste einsetzen. Das dürfte kaum mehr Platz kosten 
wenn man das richtig Zahnrad nimmt.

von Elektrofan (Gast)


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Und wenn die Last mit 37 kg (!) an der Motorachse zieht:

Aufpassen, dass der Motor gut festsitzt!        ;-)

von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Schlaumaier schrieb:
> Feder-Raste

das nennt man Sperrklinke

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Philipp G. schrieb:
> Ich habe einen DC Motor 12V mit einem Drehmoment von 4.5nM.
nano Was?

> Ich habe einen DC Motor 12V mit einem Drehmoment von 4.5nM. Der treibt
> eine 25mm grosse Welle an (Durchmesser). An der Welle kommt dann ein 2mm
> Stahlseil - also eine Winde.
> Nach meinen Berechnungen kann ich dann ein Gewicht bis zu 36.6kg (-
> Gewicht Stahlseil) heben. Stimmt das?
Nur annähernd, denn du hast dabei den Durchmesser des Seils nicht 
berücksichtigt.

von Philipp G. (geiserp01)


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Lothar M. schrieb:
> Nur annähernd, denn du hast dabei den Durchmesser des Seils nicht
> berücksichtigt.

Ich habe mich tatsächlich gefragt, ob der eine Rolle spielt. Ich glaube 
man müsste beim Radius von 13.5 anstatt 12.5 ausgehen, richtig?

● Des I. schrieb:
>> Feder-Raste
>
> das nennt man Sperrklinke

Die geht leider nur in einer Richtung. Ich habe mal was gezeichnet, 
siehe Anhang (ist mal der erste Wurf).

Das Problem hier aber, ich kann nicht sicherstellen, dass der grüne Zahn 
das Rad trifft, und der Servo wird dann blockieren weil der kann nicht 
36kg um einen halben Zahn verschieben.

Problem zwei, irgendwie sicherstellen, dass eingerastet ist um den DC 
Motor auszuschalten.

Ideen?

von Philipp G. (geiserp01)


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Nachtrag an mich selber:

orange: Feder. Muss stark genug sein, den Servo stromlos 
zurückzudrücken.

Funktion: Servo zieht Sperre, DC Motor kann heben und senken.

Dann DC Motor ausschalten, Servo ausschalten, dann müsste die Feder 
schnell genug sein um zu blockieren.

Was haltet ihr hiervon?

von Falk B. (falk)


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Philipp G. schrieb:
> Die geht leider nur in einer Richtung. Ich habe mal was gezeichnet,
> siehe Anhang (ist mal der erste Wurf).

So ein Sperrklinke wir meist per Federkraft eingerastet.

> Das Problem hier aber, ich kann nicht sicherstellen, dass der grüne Zahn
> das Rad trifft, und der Servo wird dann blockieren weil der kann nicht
> 36kg um einen halben Zahn verschieben.

Muss er auch gar nicht.

> Problem zwei, irgendwie sicherstellen, dass eingerastet ist um den DC
> Motor auszuschalten.

Selbst wenn nicht, dann sackt die Last hat um einen halben Zahn wieder 
runter. Kann das deine Konstruktion verkraften? Bei ausreichend Zähnen 
sollte das kein Problem sein. Wenn doch, muss du den Rastzustand der 
Sperrklinke per Sensor/Mikrotaster etc. messen.

Oder ganz anders mit einer elektrischen Bremse, die arbeitet rastfrei.
Und 4,5 Nm (in DER Schreibweise, nicht nM) gibt es, wenn gleich nicht 
zum Nulltarif.

https://de.rs-online.com/web/c/pneumatik-hydraulik-und-antriebselemente/antriebselemente-kupplungs-und-bremseinheiten/bremsen/?applied-dimensions=4294444893,4294450643,4290929802,4294728011

Oder noch anders. Mit einer Lineareinheit, die ist deutlich billiger und 
stärker

von MaWin (Gast)


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Philipp G. schrieb:
> Was haltet ihr hiervon?

Nichts.

Ein Motor, der nicht hält, ist eine Fehlkonstruktion.

Egal was an Geheimprojekt dahintersteckt.

von Falk B. (falk)


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Oder man muss immer ca. 1/2 Zahn höher heben und dann ca. 1 Zahn 
rückwärts, dann ist die Sperrklinke definitiv eingerastet.

von Udo S. (urschmitt)


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Philipp G. schrieb:
> Ideen?

Eine Bremse die in Ruhezustand sperrt und aktiv geöffnet werden muss.
Oder ein selbsthemmendes Getriebe.

Philipp G. schrieb:
> Ich habe mich tatsächlich gefragt, ob der eine Rolle spielt. Ich glaube
> man müsste beim Radius von 13.5 anstatt 12.5 ausgehen, richtig?

Ja, aber du solltest genau wie in der Elektronik einen gewissen 
Spielraum zu deinen abs. max. Ratings lassen.

von Falk B. (falk)


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MaWin schrieb:
> Nichts.
>
> Ein Motor, der nicht hält, ist eine Fehlkonstruktion.

Im STROMLOSEN Zustand?

Ein Schneckengetriebe kann das mit Selbsthemmung.

von Falk B. (falk)


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von Philipp G. (geiserp01)


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MaWin schrieb:
> Ein Motor, der nicht hält, ist eine Fehlkonstruktion.

Das muss jede Winde an einem Offroader können.

MaWin schrieb:
> Egal was an Geheimprojekt dahintersteckt.

Nein nix Salami hier. Eine ganz normale Seilwinde an der Decke der 
Werkstatt um Lasten bis 30kg zu heben.

von Falk B. (falk)


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Philipp G. schrieb:
> Nein nix Salami hier. Eine ganz normale Seilwinde an der Decke der
> Werkstatt um Lasten bis 30kg zu heben.

Gibt es fertig zu kaufen, incl. TÜV.

von Sebastian S. (amateur)


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Beachte auch: Hast Du keine Riesenaufnahme, so kann es passieren, das 
unter dem Seil schon ein Seil liegt. Diese "erste" Lage erhöht den 
Wickeldurchmesser und ergibt auch gleich noch ungünstige Bedingungen bei 
der Seilbelastung.
Hast Du keine Seilführung, so kann die zweite Lage schon beginnen wenn 
der Wickelraum noch lange nicht voll ist.

von Udo S. (urschmitt)


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Philipp G. schrieb:
> um Lasten bis 30kg zu heben

Hör mal das machst du doch noch mit einem kleinen Finger :-)

Sowas lohnt doch echt nicht zu kaufen.
Erster gefundener Link:
https://www.amazon.de/Monzana%C2%AE-Seilzug-Seilwinde-elektrisch-Modellwahl/dp/B01N7RKF4T/ref=sr_1_6

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Udo S. schrieb:
> Sowas lohnt doch echt nicht zu kaufen.

Du meinst wohl eher, es lohnt sich nicht das selber zu bauen.

von Udo S. (urschmitt)


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Falk B. schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> Sowas lohnt doch echt nicht zu kaufen.
>
> Du meinst wohl eher, es lohnt sich nicht das selber zu bauen.

Uups, ich mach besser Feierabend. Völlig richtig.
Danke für die Korrektur.

von Ralf X. (ralf0815)


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Philipp G. schrieb:
> Nein nix Salami hier. Eine ganz normale Seilwinde an der Decke der
> Werkstatt um Lasten bis 30kg zu heben.

Hast Du auch schon Schwenkarm oder Laufkatze für die 30kg eingeplant? 
:-)
Mal ganz offen:
Wenn ich Lasten bis 30kg ortsfest nur heben/senken möchte, was durchaus 
mal vorkommen kann und das rein nicht unterstützte händische Arbeiten 
nicht angebracht ist (z.B. fetten Zylinderkopf alleine akkurat 
aufsetzen), würde ich einfach einen manuellen Seilzug/Flaschenzug mit 
Arretierungsfunktion mit 2 x 3 Rollen für <10,-€ an die Decke hängen.

von Elektrofan (Gast)


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> Hast Du auch schon Schwenkarm oder Laufkatze für die 30kg eingeplant?

"Katze" wäre zu bevorzugen, am besten eine aus artgerechter Haltung.

Wird rein vegane Ernährung dieser Raubtiere bevorzugt, muss man halt
mehrereExemplare dieser Fauna

https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQJBmqKZM7qqTVblh1w1ZRYmV9nBLIisMt48g&usqp=CAU 
;-)

parallelschalten.   ;-)

von Philipp G. (geiserp01)


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Ich brauche Hilfe Leute.

Die Seilwinde habe ich fertig gestellt, aus Aluminium gefräst und 
gedreht. Reiche nachher ein Bild nach. Beidseitig doppelt kugelgelagert.

Also ich habe es mit einem 8kg schweren Ratschenkasten probiert, die 
packt das nicht. Strom geht rauf bis zur Begrenzung.

Hier ist das DB zum Motor:

https://www.distrelec.ch/Web/Downloads/_t/ds/GP26A_eng_tds.pdf (der mit 
4.5 Nm)

Wo liegt meine Fehlüberlegung?

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Philipp G. schrieb:
> Strom geht rauf bis zur Begrenzung

wenn der Strom bis in die Begrenzung geht, dann ist damit auch das 
Drehmoment begrenzt.

Philipp G. schrieb:
> Wo liegt meine Fehlüberlegung?

du zeigst das Datenblatt des Getriebes (bzw. diverser Getriebe 
Varianten). das Getriebe hält dauerhaft 4,5Nm aus, aber der Motor muss 
erst Mal dass Drehmoment erzeugen.

von Logisch (Gast)


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Philipp G. schrieb:
> Hier ist das DB zum Motor:
>
> https://www.distrelec.ch/Web/Downloads/_t/ds/GP26A_eng_tds.pdf (der mit
> 4.5 Nm)
>
> Wo liegt meine Fehlüberlegung?

Dast ist das Datenblatt vom Getriebe...

Kein Wunder das sich da nix anhebt. Fehlt ja der Motor.

Wenn du an das Getriebe +/- anschliesst dann gibt das einen Kurzschluss.
Darum begrenzt dein Netzteil den Strom.

Beitrag #6494267 wurde vom Autor gelöscht.
von Philipp G. (geiserp01)


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Schaut bitte in diesen Link:

https://www.distrelec.ch/de/dc-motor-26-mm-maxon-motor-534862/p/30062854?queryFromSuggest=true

Da steht Nenndrehmoment 4.5Nm, ergo muss sich das auf den Getriebemotor 
beziehen ansonsten hätten die das explizit erwähnen müssen.

von Ro n. (rwth2212)


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Datenblätter lesen (vor dem Kauf):

Der 12V Motor liefert ein kontinuierliches Drehmoment von 0,0142N.
Das Getriebe untersetzt 19:1.

Das ergibt im Idealfall 0,27Nm am Getriebeausgang.
Da das Getriebe aber nur 80% Wirkungsgrad hat ergibt das dann theor. ca. 
0,216Nm.

Wenn deine 36,6kg für 4,5Nm stimmen, dann ergibt der Dreisatz

(0,216Nm x 36,6kg) / 4,3Nm = 1,76kg

die du heben kannst mit diesem Motor + Getriebe.

In der Realität wird das Wickeln des Seils auch noch Kraft kosten, der 
Seildurchmesser dazukommen usw.

von Achim S. (Gast)


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Philipp G. schrieb:
> Schaut bitte in diesen Link:
>
> 
https://www.distrelec.ch/de/dc-motor-26-mm-maxon-motor-534862/p/30062854?queryFromSuggest=true

Dann schicke den Link nächstes mal einfach gleich statt erst nach 2 
Wochen, dann kann man sich viel unnötige Rätselraterei ersparen.

Wenn du die Zahlen auf der Distrelec-Seite mit den Datenblattangaben 
vergleichst wird offensichtlich, dass das nicht aufgehen kann. Das 
Getriebe hat laut Distrelec eine Untersetzung von 19:1. Das 
Getriebedatenblatt sagt, dass damit nur ein Dauerdrehmoment von 2,25Nm 
erreichbar ist (mehr macht das Getriebe kaputt). Aber natürlich nur, 
wenn der Motor auch das entsprechende Drehmoment liefert.

Tatsächlich dauerhaft erreicht werden mit deinem 12V-Motor nur die 
14,2mNm*19, die Ron. vorgerechnet hat (bei nominell 1,08A). In der 
Spitze kannst du den Motor kurzzeitig überlasten (stall torque ist 
80,2mNm bei 5,8A). Aber dann musst du natürlich auch den stall current 
zulassen und der Motor lebt nicht lange.

von Philipp G. (geiserp01)


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Danke euch, das war hilfreich. Demnach beziehen sich die Distrelec 
Angaben auf das Getriebe?

https://www.distrelec.ch/Web/Downloads/_t/ds/16-211-A-max26_eng_tds.pdf

110937, 14.2 mNm (sind das Ncm?) am Motor.

14.2 * 19 / 100 = 2.6 Nm?

von Achim S. (Gast)


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Philipp G. schrieb:
> 110937, 14.2 mNm (sind das Ncm?) am Motor.

Nein: das sind milli-Newton-Meter (oder meintwegen Newton-Millimeter). 
Ron. hatte es schon vorgerechnet, dass du nominell weit unter 1Nm 
bleibst.

von Philipp G. (geiserp01)


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Was ist mit dem hier:

https://www.distrelec.ch/Web/Downloads/55/07/05445507.pdf

Die 20 Ncm Version. 20 / 2.5 (Windendurchmesser) / 9.81 = 815g?

: Bearbeitet durch User
von Ralf X. (ralf0815)


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Philipp G. schrieb:
> Danke euch, das war hilfreich. Demnach beziehen sich die Distrelec
> Angaben auf das Getriebe?
>
> https://www.distrelec.ch/Web/Downloads/_t/ds/16-211-A-max26_eng_tds.pdf
>
> 110937, 14.2 mNm (sind das Ncm?) am Motor.
>
> 14.2 * 19 / 100 = 2.6 Nm?

Die Herstellerangaben sind schon eigenartig.
Aber:
P = 2 x PI x M x n
(Drehmoment M (Nm); Drehzahl n (1/s); Leistung P (W); PI = 3,14)

P(nenn) = 11 W
n(Leerlauf) = 431 U/min (am Getriebeausgang)
==> Nm 0,24 Nm (abzüglich Verluste)

Angaben zum 12V Motor alleine:
Nominal torque (max. continuous torque): 0,0142 Nm
Rechnung mit Getriebe:
0,0142 Nm x 19 x 0,9 = 0,24 Nm

Angaben zum 1/19 Getriebe:
Max. continuous torque = 3,2 Nm

Was die 4,5 Nm im Datenblatt zu Deiner Motor-Getriebe-Kombi soll, kann 
ich nicht nachvollziehen.

: Bearbeitet durch User
von Philipp G. (geiserp01)


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Ralf X. schrieb:
> Was die 4,5 Nm im Datenblatt zu Deiner Motor-Getriebe-Kombi soll, kann
> ich nicht nachvollziehen.

Maximale Getriebebelastbarkeit vielleicht? Aber danke Ralf, dann bin ich 
nicht der einzige der leicht verwirrt war. Nächstes mal schaue ich in 
das Datenblatt. Mich verwundert nur, dass Distrelec bei einem MOTOR das 
Nenndrehmoment so angibt.

Beitrag #6494400 wurde vom Autor gelöscht.
von Achim S. (Gast)


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Ralf X. schrieb:
> Was die 4,5 Nm im Datenblatt zu Deiner Motor-Getriebe-Kombi soll, kann
> ich nicht nachvollziehen.

Die Angabe auf der Distrelec-Übersichstsseite passt ganz einfach nicht. 
Beim 19:1 Getriebe beträgt die Dauerbelastbarkeit des Getriebes 2,25Nm. 
Die 4,5Nm werden erst ab einer Untersetzung von 71:1 erreicht (und 
bilden dann auch das Limit für alle größeren Untersetzungen). Aber 
beides gibt eben nur an, was das Getriebe aushält, nicht was der Motor 
samt Getriebe liefert.

Und ich gehe mal davon aus, dass der TO tatsächlich das 19:1 Getriebe 
und den 12V Motor verbaut hat, und deswegen nominal auf die 0,27Nm 
kommt.

Philipp G. schrieb:
> Nächstes mal schaue ich in
> das Datenblatt.

das ist der richtige Ansatz.

von Ralf X. (ralf0815)


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Achim S. schrieb:

> Beim 19:1 Getriebe beträgt die Dauerbelastbarkeit des Getriebes 2,25Nm.

Ja, da war ich beim Zahlenwert eine Zeile zu tief gerutscht..

von Elektrofan (Gast)


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> 14.2 * 19 / 100 = 2.6 Nm?

Zugeschnittene Größengleichung?       SCNR

von Ro n. (rwth2212)


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Die Angaben in einem Katalog können IMMER fehlerhaft, unvollständig oder 
sonstwas sein. Das tippen irgendwelche Sachbearbeiter(innen) ins CMS. 
Und ob da nochmal ein Sachverständiger ein Review macht ist eher 
fraglich.


Das Datenblatt ist hier die zu bevorzugende Informationsquelle.

von Ralf X. (ralf0815)


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Philipp G. schrieb:
> Was ist mit dem hier:
>
> https://www.distrelec.ch/Web/Downloads/55/07/05445507.pdf
>
> Die 20 Ncm Version. 20 / 2.5 (Windendurchmesser) / 9.81 = 815g?

Dass Du mit dem Wellen/Winden-RADIUS + mindestens(!) Seil-Radius rechnen 
musst, hatten wir doch schon viel weiter oben!

Der "E192.12.5 - DC-Motor 40.5 mm mit Getriebe 5:1 12 VDC, Micro Motors" 
von Distrelec kann mit Deinem 25 mm Rad also rein rechnerisch und 
theoretisch mit einem 1 mm Seil 1,57 kg heben.
Allerdings mit gut 62 km/h! :-)

Kommst Du eigentlich umsonst an Material von Distrelec oder mit 
mindestens 90% Rabatt, oder weswegen bist Du auf den Händler fixiert?

von Ro n. (rwth2212)


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Philipp G. schrieb:
> Was ist mit dem hier:
>
> https://www.distrelec.ch/Web/Downloads/55/07/05445507.pdf
>
> Die 20 Ncm Version. 20 / 2.5 (Windendurchmesser) / 9.81 = 815g?

Die 20Ncm kann dieser Motor MIT Getriebe.

Ist also im Prinzip das Gleiche wie die Motor/Getriebe Kombination die 
du schon da hast.

Mit dem E192 12 625 schaffst vielleicht 20kg.Der macht dann aber auch 
nur 6 u/min. Das wären mit 25mm Rolle ca 4,5Meter pro Minute.

Apropos Salamitaktik... wie schnell sich deine 30kg bewegen sollen hast 
du noch nicht verraten.

: Bearbeitet durch User

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