Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Gewindestangen als Spindelersatz


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Luky S. (luky)


Lesenswert?

Hat wer Infos welche Kräfte man so ungefähr mit einer ganz gewöhnlichen 
Gewindestange (z.B. M8 oder M12) und einer passenden Mutter in 
Längsrichtung übertragen kann und wie viel Drehmoment dafür benötigt 
wird, also wie groß die "Getriebe"Verluste sind? Hintergrund ist der, 
das ich einige nur sehr selten zu verstellende Linearführungen brauche, 
wo sich der doch beträchtliche Preis für richtige (Trapez)Spindeln nicht 
lohnt.

von Gerhard O. (gerhard_)


Lesenswert?

Luky S. schrieb:
> Hat wer Infos welche Kräfte man so ungefähr mit einer ganz
> gewöhnlichen
> Gewindestange (z.B. M8 oder M12) und einer passenden Mutter in
> Längsrichtung übertragen kann und wie viel Drehmoment dafür benötigt
> wird, also wie groß die "Getriebe"Verluste sind? Hintergrund ist der,
> das ich einige nur sehr selten zu verstellende Linearführungen brauche,
> wo sich der doch beträchtliche Preis für richtige (Trapez)Spindeln nicht
> lohnt.

Vor fast dreissig Jahren bauten mein Freund und ich eine CNC 
Gravurmaschine. Ich mit Trapezspindel, er billigerweise mit 
Gewindestange.

Da hat sich durch Messungen herausgestellt, daß die 
Gewindesteiggenaugigkeit der Gewindestangen beträchtlich schlechter war 
und nicht-linear. Die von mir benutzten doppelgängigen gehärteten 
Trapezspindeln (0.375") hatten nur 0.003" Fehler per Fuß(~30cm). Die 
Gewindestangen hatten da mindestens das fünffache an Totalfehler. Die 
Anti-Spiel Muttern waren bei ihm durch Federn verspannte Messingmuttern 
realisiert. Unsere Maschinen sind nicht metrisch.

Reibung war auch größer, aber das ließ sich durch Polieren und Gebrauch 
verbessern. An sich arbeitete die andere Maschine sonst recht 
ordentlich, wenn auch nicht so genau. Für die LP Herstellung machte es 
nicht wirklich etwas aus. Billiger war es auf alle Fälle. Kannst also 
machen, wenn die Genauigkeit kein No-Go ist. Naja, seine Maschine 
funktioniert auch heute noch.

Aber das war 1995. Heutzutage hätte ich dafür Kugelumlaufspindeln 
genommen. Meine 1.8m lange Trapezspindel kostete mich über $100. die 
Muttern waren auch nicht billig. Damals war alles beträchtlich teurer 
und Recherchen schwieriger.

Also, ich würde einfach eine passende Chinaspindel mit zugehörigen 
Anti-Spiel Muttern kaufen. So teuer sind sie ja nicht. Ich habe 
natürlich auch keine Ahnung wie hoch Deine Genauigkeitsanforderungen 
sind. Mit SW Korrektur könnte man auch die gemessenen Fehler 
kompensieren. Ist halt Frage des Aufwands. Also, machbar ist es mit 
Gewindestangen auf alle Fälle, solange die Kompromisse tragbar sind.

Gerhard

von Luky S. (luky)


Lesenswert?

Ich habe überhaupt keine Genauigkeitsanforderungen, ist keine CNC 
Maschine. Da werden Dinge fixiert oder hochgehoben, mich interessieren 
"nur" die machbaren Kräfte

von Carsten S. (dg3ycs)


Lesenswert?

Luky S. schrieb:
> Ich habe überhaupt keine Genauigkeitsanforderungen, ist keine CNC
> Maschine. Da werden Dinge fixiert oder hochgehoben, mich interessieren
> "nur" die machbaren Kräfte

Das was wirklich möglich ist wird sehr stark von dem jeweiligen Produkt 
abhängen, Fertigunspräzision und Material.
Mutter und Gewindestange...

Ich habe (in meinem Elternhaus) noch Federspanner (Für Fahrwegsfedern, 
bei Stossdämpfertausch bei den alten Golfs und vielen anderen Fahrzeugen 
notwendig) in der Garage liegen die damals als 12er Stangen geschweisst 
wurde.

Ein Kollege hatte eine "provisorische Motorhalterung" zum Halten und 
Anheben des Motorblocks bei Getriebewechsel und ähnlichen Arbeiten wo 
die echten Motorhalterungen gelöst werden müssen die nur aus einer 12er 
Spindel bestand und Problemlos ihren Zweck erfüllt hat. (Vielleicht 
heute noch Erfüllt, nur sind die Selberschraubjahre bei mir weitgehend 
vorbei)

Vielleicht ist es Sinnvoller das du Angibst mit welchen Kräften du 
rechnest, und jemand sagt dann aus seiner Erfahrung ob er etwas in 
dieser Größenordnung schon mal hatte bzw. vielleicht sogar eines 
vielfaches davon.

Gruß
Carsten

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Luky S. schrieb:
> wer Infos welche Kräfte man so ungefähr mit einer ganz gewöhnlichen
> Gewindestange (z.B. M8 oder M12) und einer passenden Mutter in
> Längsrichtung übertragen kann

Gar keine.

Ein metrisches Gewinde ist mit 60 Grad Flankenwinkel absichtlich so 
geschnitten damit sich die Mutter verklemmt und eben NICHT von alleine 
auf dem Gewinde verdreht. Die Mutter SOLL sich ja nicht mehr lösen und 
tut es meistens auch nicht.

Trapezgewinde sind seit China wirklich so spottbillig, es gibt keinen 
Grund für dermassenen Pfusch wie du ihn vor hast.

: Bearbeitet durch User
von Luky S. (luky)


Lesenswert?

Trapezspindel habe ich eben keine rumliegen...
Es geht um Gewichte in der Größenordnung von 50kg

von J. H. (neanderthaler)


Lesenswert?

50 kg ist Peanuts.
Wenns dir um statische Kräfte geht, kannst du mit mindestens einer Tonne 
für eine M12-Verschraubung rechnen, je nach Material.
Rechne mal selber aus für 4.6 Material...
Das Moment ist extrem von der Oberfläche der Reibpartner abhängig, 
heutzutage gilt außerdem eine Moly-Schmierung als Best Practise.

von Hippelhaxe (hippelhaxe)


Lesenswert?

Luky S. schrieb:

> Hat wer Infos welche Kräfte man so ungefähr mit einer ganz
> gewöhnlichen Gewindestange

Steht m.W. in jeder vernünftigen Gewindetabelle im Tabellen-
buch. (Kann man notfalls auch rechnerisch abschätzen.)


> (z.B. M8 oder M12) und einer passenden Mutter in
> Längsrichtung übertragen kann

z.B. M12, Festigkeitsklasse 4.8 hält ca. 35kN aus.


> und wie viel Drehmoment dafür benötigt wird,

"Viel" :)


> also wie groß die "Getriebe"Verluste sind?

Schon bei Trapezgewindespindeln ist der Wirkungsgrad
mau (Richtwert: 50%); bei normalem Befestigungsgewinde
würde ich mit 20% rechnen.


> Hintergrund ist der, das ich einige nur sehr selten zu
> verstellende Linearführungen brauche, wo sich der doch
> beträchtliche Preis für richtige (Trapez)Spindeln nicht
> lohnt.

Dran denken:
Lange Spindel nicht auf Druck belasten --> Knickung.

von Wolf17 (wolf17)


Lesenswert?

Luky S. schrieb:
> welche Kräfte man so ungefähr mit einer ganz gewöhnlichen
> Gewindestange (z.B. M8 oder M12) und einer passenden Mutter in
> Längsrichtung übertragen
Kommt auf die Festigkeisklasse an:
https://www.theo-schrauben.de/blog/festigkeitsklasse-von-schrauben/
https://www.schrauben-lexikon.de/td3-werkstoffe-stahl.asp

Luky S. schrieb:
> wie viel Drehmoment dafür benötigt
> wird, also wie groß die "Getriebe"Verluste sind?
Mit Molybdänfett im Gewinde und Axiallager unter der Mutter deutlich 
weniger. Irgendwann dreht sich die Mutter dann unter Last bestimmt von 
alleine. :-(

: Bearbeitet durch User
von Luky S. (luky)


Lesenswert?

Die Festigkeitsklasse der Gewindestangen ist mir nicht bekannt - liegen 
halt rum, sind aus nichtrostendem Stahl (ich gehe mal von A2-50 aus) und 
vermutlich über die Jahre gesammelte Baumarktware. Danke für die 
Erfahrungswerte, ich werde mir da nicht allzu viele Gedanken machen und 
einfach eine M12 Stange nehmen, das hält die dann schon aus.
Wegen dem benötigten Motor: Wenn ich 500N heben will und wir mal von 20% 
Wirkungsgrad ausgehen (Ist das realistisch? Mir fehlt da völlig das 
Gefühl für mechanische Werte...), wie wähle ich mir den geeignetsten 
Motor aus? Gewindesteigung ist 1,75 und knapp unter 1m Fahrweg sollten 
so gefühlt 20 bis max. 60s dauern dürfen, ansonsten wirds glaube ich 
langweilig beim daneben stehen und Knöpfchen drücken.

von Vanye R. (vanye_rijan)


Lesenswert?

> Ein metrisches Gewinde ist mit 60 Grad Flankenwinkel absichtlich so
> geschnitten damit sich die Mutter verklemmt und eben NICHT von alleine
> auf dem Gewinde verdreht.

Uebertreib mal nicht. Mein selbstgebauter 3D-Drucker ist >5Jahre mit 
Baumarkt
stangen fuer die Achsen gelaufen. Ja ist, kacke, vor allem weil die 
Steigung von Baumarktzeugs nicht so konstant ist wie man meint. (sieht 
man auf dem Druck)
Aber grundsaetzlich hat das funktioniert.

Aber natuerlich kann man das auch besser machen....

Vanye

von C. D. (derschmied)


Lesenswert?

Luky S. schrieb:
> ich gehe mal von A2-50 aus

Wirst nicht lange Freude daran haben, die haben einen starken Hang zum 
"Fressen". Insbesondere wenn die Führungsmuttern aus gleichem Werkstoff 
sind. Dabei ist nichtmal die ausgeübte Kraft ausschlaggebend, es reichen 
ein paar fiese Späne oder Macken im Gewinde. Dann: Rien ne va Plus... 
Kein Stück vor- oder zurück mehr. Messing / Rotguss würd ich hier als 
Führungs/Tragmuttern empfehlen, und etwas MoS²-Pampe zum Schmieren.

50kg auf M12 ist schon ne Hausnummer wenn häufigeres Verstellen 
gewünscht ist. Und die Gewindestange wird sich ordentlich biegen bei 
gewisser Länge und Drucklast. Das bisschen Gewinde ist dann auch schnell 
heruntergeschruppt... M16 wäre eher meine Wahl, in Fkl. 10.9. Wenn 
Trapezgewinde nicht zur Debatte steht.

: Bearbeitet durch User
von C. D. (derschmied)


Lesenswert?

Luky S. schrieb:
> Wegen dem benötigten Motor: Wenn ich 500N heben will und wir mal von 20%
> Wirkungsgrad ausgehen (Ist das realistisch? Mir fehlt da völlig das
> Gefühl für mechanische Werte...), wie wähle ich mir den geeignetsten
> Motor aus?

Probelauf mit Akkuschrauber, dann bekommst ein Gefühl dafür. Dann kannst 
auch mit erstem/zweiten Gang & Drehzahl herumspielen bis das Ergebnis 
paßt. Gibt das Handgelenk nach, muss ne andere Lösung her.

von C. D. (derschmied)


Lesenswert?

...geht natürlich auch langweiliger:

https://www.ebay.de/itm/335120065305

Linearmotoren gibt's in mannigfaltigen Ausführungen.

von Hermann S. (diphtong)


Lesenswert?

C. D. schrieb:
> 50kg auf M12 ist schon ne Hausnummer wenn häufigeres Verstellen
> gewünscht ist. Und die Gewindestange wird sich ordentlich biegen bei
> gewisser Länge und Drucklast.

50 kg, bzw. 500 N sind nix für n M12 Gewinde...gradmal ~6 MPa.
Schlimmer ist bei gewisser Länge dann die Neigung zum Abknicken.

Messinglegierung oder so als Mutter, nicht zu kurz, darf gern 2xd, also 
24 mm Gewindelänge haben.

Verluste hängen in erster Linie von der Reibung des Ganzen ab, das lässt 
sich nur schwer abschätzen.

von Ralf X. (ralf0815)


Lesenswert?

Luky S schrieb oben vom Heben einer Last mit ~50kg und knapp 1m.
In so einem Fall wäre zur Umgehung der Knickgefahr natürlich eine 
hängende Montage/Konstruktion zu empfehlen

von C. D. (derschmied)


Lesenswert?

Hermann S. schrieb:
> 50 kg, bzw. 500 N sind nix für n M12 Gewinde...gradmal ~6 MPa.

Denkfehler bzgl Bruchlast, steht hier nicht zur Debatte. Es geht um 
Gewindebelastbarkeit / Abrieb.

Hermann S. schrieb:
> Messinglegierung oder so als Mutter,

Siehe oben.

Hat man keine sündhaft teure Gewindestange mit exakt definierten 
Eigenschaften auf der Werkbank liegen, muß übelster Baumarkt-Rotz als 
Bemessungsgrundlage herangezogen werden.

Hermann S. schrieb:
> 50 kg, bzw. 500 N sind nix für n M12 Gewinde.

Dir fehlen da tatsächlich etliche Grundlagen, die Vorgabe M12 für sich 
alleine taugt zu keinerlei Aussage oder gar Berechnungen ggü des TO's 
Problemstellung.

: Bearbeitet durch User
von Hermann S. (diphtong)


Lesenswert?

Kein Denkfehler, die Gewindeflanken halten das schon aus. Die Mutter 
braucht halt die Tragfähigkeit, sprich genug Gewindegänge (je Material 
halt) sonst reisst eher dort das Gewinde aus, wenn aus weicherem 
Material ald die Spindel.
Von grossem Verschleiss kann eher nicht ausgehen, wenn nur sehr selten 
verstellt wird.

Dass die Angaben für eine Berechnung des Ganzen ungenügend sind is klar.
Hab mich lediglich auf die 50 kg bezogen.

von Hermann S. (diphtong)


Lesenswert?

Also mal ne ganz grobe Schätzung zur Ausgangsfrage: Ne M12 er 4.6 
Schraube (und höher würd ich ne Baumarkt Gewindestange nicht 
einschätzen) zieht man mit 32 Nm an.
Spannungsquerschnitt von 84,3 mm2 x Festigkeit 240 N/mm2 = ~ 20 kN

Heisst du schaffst mit ~ 32 Nm ca. 2 T...ganz grob

ABER: Abhängig von der Reibung die du überall hast, nich nur der Reibung 
im Gewinde. Wenn du den "Schraubenkopf" zb mit nem Axialkugellager statt 
Gleitlager ausführst, wirst Du für die 20 kN weitaus weniger Drehmoment 
benötigen.
Entsprechende Auslegung der Mutter vorrausgesetzt

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


Lesenswert?

HAllo,

Hippelhaxe schrieb:
> Luky S. schrieb:
>
>> Hat wer Infos welche Kräfte man so ungefähr mit einer ganz
>> gewöhnlichen Gewindestange
...
>> (z.B. M8 oder M12) und einer passenden Mutter in
>> Längsrichtung übertragen kann
...
>> also wie groß die "Getriebe"Verluste sind?
>
> Schon bei Trapezgewindespindeln ist der Wirkungsgrad
> mau (Richtwert: 50%); bei normalem Befestigungsgewinde
> würde ich mit 20% rechnen.

Ich kenne als Anhaltswerte 10% für metrisches Befestigungsgewinde, 30% 
für Trapezgewinde. Wobei das natürlich sehr von der Materialpaarung und 
der Schmierung abhängt.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Wolf17 (wolf17)


Lesenswert?

Wenn das nötige Drehmoment soooo wichtig ist, dann messen:
Gewindestange mit passend schweren Mörtelsäcken unter eine Leiter 
hängen, gegen mitdrehen abblocken und Drehmoment mit Kofferwaage am 
Schraubenschlüssel messen.
Geht schneller, als hier lang auf Werte zu hoffen.

von Hippelhaxe (hippelhaxe)


Lesenswert?

Luky S. schrieb:

> Die Festigkeitsklasse der Gewindestangen ist mir nicht
> bekannt -

Ist klar.
Ich habe 4.8 nur erwähnt, weil das quasi das Gartenzaun-Eisen
ist. Ich weiss gar nicht, ob's noch niedrigere Klassen gibt.


> liegen halt rum, sind aus nichtrostendem Stahl (ich gehe mal
> von A2-50 aus) und vermutlich über die Jahre gesammelte
> Baumarktware. Danke für die Erfahrungswerte,

Friedrich "Tabellenbuch Metall" ist m.E. eine lohnende
Investition; steht viel interessantes Zeug drin... :)


> ich werde mir da nicht allzu viele Gedanken machen und
> einfach eine M12 Stange nehmen, das hält die dann schon aus.

Man kann auch selber rechnen. Soviel ich weiss, hält auch der
billigste Baustahl ca. 200N/mm² aus. Jetzt muss man nur den
Kerndurchmessern bzw. die gesamte Auflagefläche der Gewindegänge
ausrechnen und einen gehörigen Sicherheitsfaktor draufschlagen...


> Wegen dem benötigten Motor: Wenn ich 500N heben will und wir
> mal von 20% Wirkungsgrad ausgehen (Ist das realistisch? Mir
> fehlt da völlig das Gefühl für mechanische Werte...),

Die 20% waren wirklich geschätzt; ich glaube Thorsten Oster-
mann und empfehle, mit seinen 10% zu rechnen.


> wie wähle ich mir den geeignetsten Motor aus?

P = F*s/(t*eta)
  = 500N*1m/(50s*0.1)
  = 500Nm/5s
  = 100W.

Überdimensionieren schadet nicht...


> Gewindesteigung ist 1,75 und knapp unter 1m Fahrweg sollten
> so gefühlt 20 bis max. 60s dauern dürfen, ansonsten wirds
> glaube ich langweilig beim daneben stehen und Knöpfchen
> drücken.

Siehe oben. Die Rechnung geht davon aus, dass eine Last von
500N in 50s um einen Meter bewegt wird, wobei der Wirkungsgrad
10% beträgt.

Achtung: Endschalter und Not-Aus vorsehen; an Spindeltrieben
entstehen UNHEIMLICHE Kräfte.

von Hippelhaxe (hippelhaxe)


Lesenswert?

Hai,

Thorsten O. schrieb:
>
> Hippelhaxe schrieb:
>>
>> Schon bei Trapezgewindespindeln ist der Wirkungsgrad
>> mau (Richtwert: 50%); bei normalem Befestigungsgewinde
>> würde ich mit 20% rechnen.
>
> Ich kenne als Anhaltswerte 10% für metrisches
> Befestigungsgewinde, 30% für Trapezgewinde.

Glaube ich unbesehen.

Wenn ich recht nachdenke, dann war die Zahl in meinem
Gehirnkasten die, dass der Wirkungsgrad einer Trapez-
gewindespindel KLEINER als 50% ist. Das ist ja mit
Deinen 30% kompatibel...


> Wobei das natürlich sehr von der Materialpaarung und
> der Schmierung abhängt.

Sowieso.

von Christian M. (likeme)


Lesenswert?

Man beachte die unterschiedliche Materialgüte in den Baumärkten. Man 
bekommt nicht immer "8.8". Der einzige Baumarkt ist meines Wissens das 
Bauhaus welches zwei verschiedene Güten vertreibt.

von Thomas R. (thomasr)


Lesenswert?

Bei mir musste wegen Bodensenkung eine Ecke des Hauses angehoben werden. 
Der Dachüberstand steht dort mit einem 2“ Rohr auf Fundament.

Da habe ich statt der festen Verschraubung der Fussplatte diese auf 4 
M12 Gewindestangen gestellt und von Hand um ca. 4cm hochgedreht.

Das waren etliche 100kg, die da angehoben wurden. Bei weiterer Bewegung 
jetzt jederzeit nachstellbar 🤗🤗

von Esmu P. (Firma: privat) (max707)


Lesenswert?

Hippelhaxe schrieb:
>
> Achtung: Endschalter und Not-Aus vorsehen; an Spindeltrieben
> entstehen UNHEIMLICHE Kräfte.

Uhaaaa... Ich bekomme fürchterliche Angst...

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

C. D. schrieb:

> Gibt das Handgelenk nach, muss ne andere Lösung her.

Gibt es irgendwo günstig Austauschhandgelenke? :-)

von Esmu P. (Firma: privat) (max707)


Lesenswert?

Luky S. schrieb:

 Hintergrund ist der,
> das ich einige nur sehr selten zu verstellende Linearführungen brauche,
> wo sich der doch beträchtliche Preis für richtige (Trapez)Spindeln nicht
> lohnt.

"beträchtliche Preis" ??? 1,73 €

https://neff-gewindetriebe-shop.de/produkt/tgt-rpts-14x4-rh/?gad_source=1&gclid=EAIaIQobChMInqO0g-DihgMVGJKDBx37lSM7EAQYBCABEgLia_D_BwE#mutter

von Re D. (re_d228)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Luky S. schrieb:
> Wenn ich 500N heben will und wir mal von 20% Wirkungsgrad ausgehen (Ist
> das realistisch? Mir fehlt da völlig das Gefühl für mechanische
> Werte...), wie wähle ich mir den geeignetsten Motor aus? Gewindesteigung
> ist 1,75 und knapp unter 1m Fahrweg

M12 ohne zusätzliche Führung kannst du bei 1m könne vergessen. Die 
Knicklast beträgt im 2. Eulerfall 670 N, d.h. die Imperfektionen werden 
dir zum Verhängnis.
Wie man den Wirkungsgrad berechnet, dazu findet man im Netz ausreichend 
Angaben, siehe Bild.

von Armin X. (werweiswas)


Lesenswert?

Re D. schrieb:
> M12 ohne zusätzliche Führung kannst du bei 1m könne vergessen.

Dann muss eben die obere Lagerung so konstruiert werden, dass die 
Gewindestange daran hängt. Was ist an so einer Überlegung so schwierig?

von Wolf17 (wolf17)


Lesenswert?

Luky S. schrieb:
> Wenn ich 500N heben will und wir mal von 20%
> Wirkungsgrad ausgehen (Ist das realistisch? Mir fehlt da völlig das
> Gefühl für mechanische Werte...), wie wähle ich mir den geeignetsten
> Motor aus? Gewindesteigung ist 1,75 und knapp unter 1m Fahrweg sollten
> so gefühlt 20 bis max. 60s dauern dürfen

Das lässt sich einfach rechnen:
M12 hat 1,75mm Steigung. Wenn man an einem 1m langen Hebel mit 1N zieht 
(=1Nm Drehmoment) und dann einen ganzen Kreis zieht, also 3142mm 
zurücklegt, hebt sich die Last um 1,75mm. Die Übersetzung ist mit 
3142:1,75 rund 1800-fach, 1Nm ergibt also 1800N Hubkraft. Für die 
gewünschten 500N braucht man 0,28Nm. Bei 20% Wirkungsgrad M=1,4Nm.
1m Hubweg in 20s erfordern 571 Umdrehungen in 20s entsprechend n=29U/s.
P(in Watt)=2 x Pi x M x n   =2 x 3,14 x 1,4 x 29 = 255W
https://www.torcbrain.de/drehmoment-und-leistung/index.html
Mit einem 100W Motor mit 571U/min Getriebe dauert es etwa eine Minute, 
falls die 20% stimmen.

: Bearbeitet durch User
von Esmu P. (Firma: privat) (max707)


Lesenswert?

Wolf17 schrieb:
> Luky S. schrieb:
>> Wenn ich 500N heben will und wir mal von 20%
>> Wirkungsgrad ausgehen (Ist das realistisch? Mir fehlt da völlig das
>> Gefühl für mechanische Werte...), wie wähle ich mir den geeignetsten
>> Motor aus? Gewindesteigung ist 1,75 und knapp unter 1m Fahrweg sollten
>> so gefühlt 20 bis max. 60s dauern dürfen
>
> Das lässt sich einfach rechnen:
> M12 hat 1,75mm Steigung. Wenn man an einem 1m langen Hebel mit 1N zieht
> (=1Nm Drehmoment) und dann einen ganzen Kreis zieht, also 3142mm
> zurücklegt, hebt sich die Last um 1,75mm. Die Übersetzung ist mit
> 3142:1,75 rund 1800-fach, 1Nm ergibt also 1800N Hubkraft. Für die
> gewünschten 500N braucht man 0,28Nm. Bei 20% Wirkungsgrad M=1,4Nm.
> 1m Hubweg in 20s erfordern 571 Umdrehungen in 20s entsprechend n=29U/s.
> P(in Watt)=2 x Pi x M x n   =2 x 3,14 x 1,4 x 29 = 255W
> https://www.torcbrain.de/drehmoment-und-leistung/index.html
> Mit einem 100W Motor mit 571U/min Getriebe dauert es etwa eine Minute,
> falls die 20% stimmen.

Schöne Rechnung, aber völlig untauglich in der Praxis...

29 Umdrehungen pro Sekunde der Spindel??????????????????????????

von Re D. (re_d228)


Lesenswert?

Armin X. schrieb:
> Re D. schrieb:
>> M12 ohne zusätzliche Führung kannst du bei 1m könne vergessen.
>
> Dann muss eben die obere Lagerung so konstruiert werden, dass die
> Gewindestange daran hängt. Was ist an so einer Überlegung so schwierig?

Solange es den Siemens Lufthaken nicht billiger gibt, möchte mal sehen, 
wie du ohne "zusätzliche Führung" zu einer hängenden Stange kommst. Was 
war an der Überlegung so schwierig?

von Re D. (re_d228)


Lesenswert?

Wolf17 schrieb:
> Bei 20% Wirkungsgrad M=1,4Nm.

Der Wirkungsgrad ist aber abhängig von der Steigung, wie du oben hättest 
sehen können. Und Schraubengewinde hat eine sehr kleine Steigung (gut 
für die Selbsthemmung), es denn Wirkungsgrad massiv schrumpfen lässt. Du 
kannst das geistig mal prüfen, indem du den Wirkungsgrad eine Steigung 
von 0° ermittelst.

von Wolf17 (wolf17)


Lesenswert?

Esmu P. schrieb:
> Schöne Rechnung, aber völlig untauglich in der Praxis

Was ist an der Rechnung untauglich? So sieht der TO jetzt, was er da 
verlangt.
Er muss halt mit einer Bohrmaschine probieren, ob ihm seine Konstruktion 
bei 10U/s (100W Motor) schon um die Ohren fliegt.

>> M12 hat 1,75mm Steigung. Wenn man an einem 1m langen Hebel mit 1N zieht
>> (=1Nm Drehmoment) und dann einen ganzen Kreis zieht, also 3142mm
>> zurücklegt, hebt sich die Last um 1,75mm. Die Übersetzung ist mit
>> 3142:1,75 rund 1800-fach, 1Nm ergibt also 1800N Hubkraft

Ich habe leider einen Fehler gemacht, der Umfang mit r=1m ist 6,28m
...3600N Hubkraft...0,7Nm... 128W.
Für 10U/s reicht dann ein 50W Motor.

: Bearbeitet durch User
von Hippelhaxe (hippelhaxe)


Lesenswert?

Christian M. schrieb:

> Man beachte die unterschiedliche Materialgüte in den
> Baumärkten. Man bekommt nicht immer "8.8".

Deswegen bin ich ja auch von "4.8" ausgegangen...

von Hippelhaxe (hippelhaxe)


Lesenswert?

Esmu P. schrieb:
> Hippelhaxe schrieb:
>>
>> Achtung: Endschalter und Not-Aus vorsehen; an Spindeltrieben
>> entstehen UNHEIMLICHE Kräfte.
>
> Uhaaaa... Ich bekomme fürchterliche Angst...

Spinner.

Du sollst keine fürchterliche Angst bekommen, sondern
1. vor dem Kampfbasteln rechnen und
2. den Stand der Technik einhalten.

Es könnte ja auch mal der Neffe Deines Kumpels zu Besuch
sein, der an die Spindel fasst, kurz bevor der Schlitten
an den Anschlag läuft...
Literaturempfehlung: Stig Dagermann "Ein Kind töten".

Ein Spindeltrieb macht aus wenigen Newtonmeter Drehmoment
Längskräfte von einigen Kilonewton.

von Hippelhaxe (hippelhaxe)


Lesenswert?

Esmu P. schrieb:

> Schöne Rechnung, aber völlig untauglich in der Praxis...
>
> 29 Umdrehungen pro Sekunde der Spindel??????????????????????????

Himmelherrgott.

Schon gewusst? Man kann auch die Mutter drehen und die
Spindel stillstehen lassen...

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.