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Thema: Fernwelle an Elektromotor

  1. #1
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    Standard Fernwelle an Elektromotor

    Hallo,
    hat sich schon jemand mal Gedanken zu einer Fernwelle an einem Elektromotor gemacht? Im konkreten Fall gehts um eine Verlängerung von ca. 10-15 cm an einenm Getriebemotor(600er) mit max 6600 Upm.
    Daß das Ganze kugelgelagert sein soll ist mir klar, aber auf was muß ich noch achten?

    MfG
    herbert
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  2. #2
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    Avatar von Volker Cseke
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    Die Frage ist, welche Drehmomente (max und dynamisch) und welche Massen hängen da dran. Wenn sich nur die Welle drehen soll, so reicht ein Strohhalm.

    Also mußt du schon etwas mehr über dein Projekt erzählen.

    Viele Grüße

    Volker
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  3. #3
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    Hallo Volker,
    über Drehmomente kann ich dir nichts sagen. Aber der Motor wird betrieben mit einer 13x6,5 3 Blatt Klappluftschraube(Schub ca. 1,6kg). Soll dann als Druckantrieb werken. Motorwelle hat 4mm Dm.
    Dachte an eine 8 mmm Welle mit Propelleraufnahme, hinten kugelgelagert.
    Oder ist das zuwenig?
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  4. #4
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    Standard Fernwelle

    Hallo,

    ich habe einen Speed 700 mit einem Zahnradgetriebe an einer .. verflucht, vergessen.... Klappluftschraube mit 8 Zellen betrieben. Als Welle habe ich eine Stahlhohlwelle Durchmesser 5 mm mit einer Wandstärke von ca. 0,5 mm verwendet. Muss ich noch mal genau nachschauen. Die Welle ist ca. 1 m lang und an 5 Stellen gelagert. Am Motor und kurz vor dem Propeller ist eine Elastomerkupplung aus dem Modellbootbereich eingebaut (Winkelausgleich, Vibrationsdämpfer) Nach der zweiten Kupplung wird eine 5 mm Vollwelle verwendet um die Propelleraufnahme zu gewährleisten. Funktioniert so ganz hervorragend.
    Das Moment bekommt man leicht aus der Leistung und der Betriebsdrehzahl abgeschätzt. Posten mal nen paar Daten dazu, dann kann man was ausrechnen.

    Ilja

    Leistung = Drehmoment * Drehzahl, 6600 U/min hamwa, 600er wieviel Zellen? Strom? dann gehts los
    ...leicht wirds teurer...
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  5. #5
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    So, bin wieder da.
    Strom ca. 26 A an 5 Lipos.
    Gruß
    Herbert
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  6. #6
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    Hi,da ich aus dem Bootmodellbau komme sind mir Fernwellen aller Art geläufig.Am liebsten baue ich die Wellen aus Federstahldraht,deren Vorteil ist das nur starre Kupplungen zum Motor und an die Propellerwelle ,verwedet werden müssen ,da die Welle selbst einen versatz/winkel ausgleicht.Zb.haben wir in 1 kg Booten 1,2mm Wellen die 1 KW bei 50000 min^-1 übertragen.Joerg Mirkwitschtka hatte in Seinem Rekordboot (123,xxmph,ca.200 km/h)für 4 kw Leistung eine 2,5mm Welle bei 50000 min^-1.Beim Kiloboot läuft die Welle in einem Messingrohr das 2 Zehntel mm Luft hat.Verluste sind fast nicht messbar.In die Propellerwelle kann der Draht eingeklebt werden ,muss nur ein lang genuges Stück sein.
    Nachteil,leichtes Aufdrehen durch das Drehmoment.
    Flexwellen(Tachowellen),sind super flexibel und lassen große Krümungen zu,wie auch S-förmige verläufe.Nachteil müssen sauber geklemmt werden(am besten Spannzangen) und drehen sich relativ stark auf durch das Drehmoment.
    Starre Welle,bei zu größer länge problematisch wegen Schwingungen,brauch daher mehrere versetzte Lagerstellen damit keine Stehenden Wellen sich aufschwingen können.Praktisch keine Verdrehung durch das Drehmoment.Bei Versatz braucht es Elastomer- oder Kardankupplungen.
    Für Deine Wellenverlängerung geht auch eine Schiffswelle(Welle mit Stevenrohr) von den Modellschiffen mit 4 mm Wellendurchmesser.
    Happy Amp´s Christian
    GO FAST TURN RIGHT AND GET OUT OF MY WAY
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  7. #7
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    Standard Erste Ergebnisse

    Hallo,
    folgendes habe ich mal überschlagen. Es gilt für die Betriebslasten, nicht für Bremsen und Anlaufen:

    n = 6600 U/min
    I = 26 A
    U = 15 V
    P = U*I=390 W
    P = Mt*n -> Mt=P/n=3500 Nmm
    tau = Mt/Wt;
    tau,zul = Rp0,2*0,8 = 320 MPa
    t = 2*Mt/(pi*dm^2*tau,zul) = 0,3 mm bei dm = 5 mm

    Das heißt, bei einem mittleren Durchmesser (dm) von 5 mm benötigt die Welle eine Wandstärke t von etwa 0,3 mm zur Übertragung des oben ausgerechneten Drehmomentes Mt. Die Welle wurde mit einfachstem Stahl gerechnet.
    Jetzt müssen wir uns noch um die Bremsmomente und Beschleunigungsmomente kümmern. Kannst du mir sagen, ob der Prop in Zoll oder Zentimetern angegeben ist und was er ungefähr wiegt? Dann könnte man die Bremsmomente abschätzen.

    Ilja
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  8. #8
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    Servus
    das ganze ist kein Problem der Festigkeit, eher der Genauigkeit. Man braucht ein exaktes Übergangasstück von Motor/Getriebe zur Welle. Was man zu kaufen bekommt, hat meistens nur Wurfpassung. Die Einheit Motor einschließlich Verländerungswelle muß so im Rumpf befestigt werden, dass die Achse unter dem gewünschten Winkel exakt durch die Rumpfspitze geht. Anschließen erst das Lager auf die Welle aufschieben und in der Spitze verleimen. Methode funktioniert (länger hab ich es nicht ausprobiert) bei 5mm Verlängerung bis 15 cm Wellenlänge. Wenn das Übergangsstück exakt gefertigt ist, funktioniert das sehr gut! Ich hab auch schon flexible Kupplungen von Robbe (Vollmetall) ausprobiert. Funktioniert auch einwandfrei, wenn man die Bohrungen in der Kupplung auf der Drehbank macht.
    Das mit den dünnen Wellen wird bei Flugpropellern wegen der großen trägen Propellermasse wohl nicht funktionieren (im Gegensatz zum Boot mit praktisch masselosen Propellern). Da hatten schon Hubis mit ihren kleinen Heckpropeller mächtig Probleme, weshalb die meisten Heckpropeller heute über Zahnriemen angetrieben werden.
    cu
    Ernie
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  9. #9
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    Servus
    Bilder sagen mehr als tausend Worte...
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    die starre Lösung
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    die flexible Lösung


    cu
    Ernie
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  10. #10
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    Vielen dank für eure Hilfe.
    @van Koch: Maße sind in Zoll, Gewicht werd ich heute abends noch eruieren.
    @elektroernie: danke für die Bilder


    Herbert
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  11. #11
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    Standard Kupplungen

    Danke für die Bemerkungen bezüglich der Passung des Stranges. Bei meinem Konzept habe ich genau die Kupplungen die auf dem zweiten Bild dargestellt sind eingebaut. Und zwar zwei Stück im Strang, eine direkt hinterm Motor und eine vor dem Propeller.
    Im Übrigen habe ich mir ein GFK Rohr hergestellt mit dem Außendurchmesser der Kugellager. Das Rohr ist fest im Rumpf installiert. Den gesamten Strang habe ich in dieses GFK Rohr einschiebbar gestaltet. So entsteht ein sehr steifer Rumpf da er sozusagen doppelschalig ausgeführt ist und die Welle kann einfach aus und wieder eingebaut werden. Das hier die Außenringe der Lager nur mit einer Spielpassung sitzen war bisher kein Problem.

    Ilja
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  12. #12
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    Hallo van Koch, das Gewicht ist 4o gr.

    Gruß Herbert
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  13. #13
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    Standard Die Maus in den Schwanz

    Hallo,

    da beißt sich die Maus ein wenig in den Schwanz.
    Aber erstmal meine Überlegungen. Je nach dem wie schnell du den Propeller bremst entsteht ein Bremsmoment in der Welle in Abhängigkeit der Masse und des Durchmessers deines Propellers. Nun ja, folgendes Diagramm zeigt die Abhängigkeit der notwendigen Wandstärke einer 5mm Hohlwelle bei den oben angegebenen Werten von der Bremszeit von maximaler Drehzahl bis Stillstand.

    Name:  Grafik1.jpg
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    Alles gut und schön. Nur wird es so sein, dass du kein größeres Bremsmoment aus deinem Motor rauskriegst als er Antriebsmoment erzeugen kann (so nehme ich an, bin kein Spezialist auf dem Gebiet). Nimmt man dein Antriebsmoment als Bremsmoment kommt natürlich nur das gleiche raus wie oben, also 0,3 mm. Da da kein Sicherheitsbeiwert bei ist, das Materal und so weiter nicht bekannt sind, würde ich schauen, was es in diesem Bereich so gibt und ein wenig Aufschlag drauf hauen. Die Richtung sollte hiermit klar sein. 5 mm Welle mit Wandstärke ca. 0,5 mm, ein bis zwei Elastomerkupplungen oder sehr präzise Ausrichtung.

    So jetzt viel Spass!!

    Ich würde mich auch auf Kommentare bezüglich der Auslegung freuen wenn dabei nicht vergessen wird, dass es sich hier um eine grobe Abschätzung für den Hobbymodellbauer handelt!!

    Ilja
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