Sternmotor aus handelsüblichen 4Taktern?

Spunki

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Die Wartezeit bis das Material eintrifft wird derweilen genützt um die Bauteile von den Abmessungen her auszulegen ...

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Als Material hab ich eine Alusorte gewählt die sich zerspanend sehr gut bearbeiten lässt ...


Grüße Spunki
 

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Spunki

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Hauptversuch bald ready ...

Hauptversuch bald ready ...

Habe gerade eben die Teile für den Hauptversuch fertig gedreht, Silberstahl (d=15mm, h9) und eine Versuchsnabe (L=30mm), verklebt mit Loctite 648, Klebespalt 0,1mm, auf die Alunabe werde ich ebenfalls noch zwei Flächen anfräsen damit ich sie in den Schraubstock spannen kann ...

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Nach dem Aushärten wird dann das Drehmoment ermittelt ab wann die Verbindung versagt, sprich durchrutscht ...

Bin schon gespannt auf den Wert und inwieweit der dann mit dem errechneten übereinstimmt ...


Grüße Spunki
 

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Getriebe

Getriebe

Erst mal Hut ab vor Spunki,
schon toll dass du dich nicht beirren lässt und zur Tat schreitest.
Hinterher hast du eben sowas wie ein mehrzylindrischer RCV Viertakter. Der Untersetzt auch 1:2. müßte also noch vortrefflich funktionieren.

Will dir mal kurz meine Erfahrungen zum Getriebe mitteilen.
Ich hatte eine 10ccm 2 Takter ebenfalls mit 1:2 Getriebe ausgerüstet. Dabei hatte ich beide Zahnräder in Metall. Eines innen- das Andere aussenverzahnt. Das Ritzel war gehärtet und auch über Kegel auf der Kurbelwelle gespannt. Leider konnte man nach kurzer Laufzeit an dem Abtriebsrad an den Zähnen erkennen, wann der Zündzeitpunkt erfolgte. Verschleiss extrem, es hatte regelrecht am Zahn geschabt.
Der vermeindliche Grund wurde in der mangelhaften Befestigung Motor / Getriebe gefunden. Es ging nicht einfach den Motor mit seinem Flansch anzuschrauben. Er wurde immer seitlich bzw. nach Oben weggedrückt. Ein Querjoch am vorderen Lager sorgte für Stabilisierung aber das Rad hielt dennoch nicht lange.

Durch einen Viertakter ist die Drehzahl nicht ganz so hoch wie bei meinem 10er Zweitakter damals.. aber das Moment ist sicher größer und wird ganz schön am Motor drücken. Das Querjoch ist meines Erachtens dringend nötig.
Ferner sorgte bei mir das innenverzahnte Rad zu einer guten Zahnüberdeckung (mehrere in Eingriff) Dennoch hatte es nicht gehalten!
Ich habe danach aufgehört. Eine Getriebe hätte gehärtete Zahnräder benötigt, die im Ölbad laufen. Das wäre ein aufwendigen Gehäuse gewesen.. und noch kein Garant für längere Lebensdauer. Auch gab es damals keine schräg verzahnte Zahnräder fertig zu kaufen.

Meiner Ansicht nach solltes du diese Zahnräder weg lassen und die gehärteten schrägverzahnten nehmen. Mit Modul 2 dürfte das halten und zudem auch nicht so einen Lärm mit Zähnerasseln machen, wie bei den gerade verzahnen.
Die Zahnräder bietet Mädler an.(etwas teuer aber es hält voraussichtlich länger!)

Deine Idee würde mir auch gut gefallen an Stelle des Viertakters den neuen Webra 91 mit Zündung und Benzinbetrieb.
Grüble gerade so etwas für die Torque-Mühlen zu machen ohne gleich mit 150 ccm Lärm zu produzieren!!


Bin gespannt wie es weitergeht.

Gruß
Eberhard
 

Spunki

User
Erster Versuch gescheitert ...

Erster Versuch gescheitert ...

Hallo Eberhard

Zu erst einmal vielen Dank für Deinen Zuspruch+Erfahrungsbericht :)

Kann ich gut gebrauchen, werde mir das alles nochmals genau durch den Kopf gehen lassen ...

Beim Verschleiß und Laufgeräusch setze ich vorerst mal voll und ganz auf die 16mm breiten Ritzel aus Delrin (POM). Mal sehen wie lange die das mit Teflonfett+"Ölnebelschmierung" mitmachen ... und wenns nur einige Stunden sind, ein Ritzel kostet knapp € 7,-- ...

Schräg verzahnte (wie ursprünglich geplant) hab ich leider keine passenden gefunden, auch bei Mädler nicht, vielleicht kannst Du mir ja eine Quelle dafür nennen?, Danke ...

@all

Zum "Drehmoment-Bruchversuch" meiner mit "Loctite 648" geklebten Versuchsnabe:

Den konnte ich gerade eben leider nicht zu Ende führen, ab rund 100Nm begann der Silberstahl an der eng sitzenden Anfräsung für den Gabelschlüssel zu fließen und obendrein hat es mir das Maul vom Gabelschlüssel (Chrom-Vanadium) um 1mm auseinandergebogen :(

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Die Wellen/Nabenverbindung sitzt aber nach wie vor bombenfest :) , muss mir erst eine bessere Möglichkeit ausdenken den 0,5m langen Versuchshebel an der Welle zu befestigen, vielleicht kleben? ;)

Halte Euch am Laufenden ...


Danke und Grüße

Spunki
 

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Spunki

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schräg verzahnte Räder ...

schräg verzahnte Räder ...

Danke Eberhard für den Link, dort hab ich ja auch meine Zahnräder her ...

Hmmm, das kleinste schrägverzahnte Ritzel (Modul 2) kann ich dort leider nur mit da=46mm (meines 40mm) finden, das Hauptrad würde dann bei einer 2:1 Untersetzung auch dementsprechend größer ausfallen, sprich der Ganze Motorverbund würde vom Durchmesser her also um einiges (noch) größer werden ...

Weiters haben die Räder eine Breite von 28mm (meine 16mm), auf die originale Propelleraufnahme des "FS-70 Surpass II" passt aber nur max. 16mm, die Räder müssten also in der Breite um 12mm abgedreht/gefräst/geschliffen werden (ich will die 5 Motore keinesfalls bautechnisch auch nur irgendwie verändern um sie bei Scheitern des Projektes im Originalzustand günstig hergeben zu können) ...

Und natürlich spielt auch der Preis eine Rolle, das schrägverzahnte Ritzel kostet das zehnfache vom Delrin-Rad (€70,-- statt €7,-- ... sprich in Summe €350,-- statt €35,--) ...

Aber vielleicht hab ich bis jetzt nur falsch geguckt bzw. gibts doch noch andere Quellen dafür, ein Direktlink wär daher ganz super!


Besten Dank und Grüße

Spunki
 
Getriebe

Getriebe

Hallo Spunki,
das mit dem kleinsten Durchmesser des Ritzels hatte ich falsch gelesen (Zähnezahl und Druchmesser vertauscht) Die Räder sind zugegeben etwas teuer, auch baut alles etwas größer aber ich denke das funktioniert.
Die Ritzelbefestigung könnte man auch abändern indem die Mitnehmerscheibe Quasi durch eine Ritzelaufnahme ersetz wird. Dann kann es mit der Länge schon eher hinhauen.

Alternativ kann man auch welche machen lassen... nur das kostet!

http://www.hoener.de/produkte_zahnraeder.htm
http://www.atlantagmbh.de/media/kataloge/Antriebselemente/kap-f.pdf

Vielleicht legst du alles auf schrägverzaht aus und machst nur geradeverzahnt rein... dann ist es nur ein Wechsel des Getriebesatztes... falls das Geräusch zu unangenehm ist.!?

Gruß
Eberhard
 

Spunki

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"POM" angeblich Stahl überlegen ...

"POM" angeblich Stahl überlegen ...

Danke Eberhard

Nur, jetzt hab ich schon mal die Räder und hab auch von den Abmessungen (und dem bestellten Material) her bereits alles darauf ausgelegt ...

Wie gesagt, ich setz jetzt vorerst mal voll und ganz auf die angeblich überlegenen Eigenschaften von Kunststoff (Delrin, sprich POM)

Ich zitiere:
========================================================
In stetig neuen Anwendungsfällen beweisen Zahnräder aus Kunststoff ihre Überlegenheit gegenüber Zahnrädern aus Metall ...

Spanabhebend hergestellte Kunststoffzahnräder sind Metallzahnrädern selbst dann noch überlegen, wenn es um die Übertragung hoher Kräfte geht ...

Die bei einem Drehmoment von 12000 Nm auftretenden hohen spezifischen Flächenpressungen bewirken bei Stahlzahnrädern eine Werkstoffübertragung von Zahnflanke zu Zahnflanke (Fressen) und eine Verformung über die Streckgrenze (Bartbildung an den Seiten der Zahnflanken).

Zahnräder aus Kunststoff dagegen garantieren unter gleichen Einsatzbedingungen eine optimale störungsfreie Kraftübertragung.
Denn Kunststoffzahnräder:

- haben eine hohe Eigenelastizität, das reduziert die spezifische Flächenpressung
- und PA oder POM verfügen über ein besonders hohes Rückstellvermögen

kunststoffstahl.jpg

Thermoplaste schonen sich und den Laufpartner aus Metall. Dank ihrer Eigenelastizität und ihres Rückstellvermögens gleichen sie Unebenheiten und Störer aus.

Die wichtigsten Vorteile von Zahnrädern aus Kunststoff:

- verschleißfest
- schlagfest
- die Eigenelastizität reduziert die spezifische Flächenpressung
- das besonders hohe Rückstellvermögen (PA und POM)
- selbstschmierend
- korrosionsbeständig
- geräuscharm
- wartungsfrei
- optimale Notlaufeigenschaften

========================================================

Quelle: http://www.kern-gmbh.de/index_zahnr...kunststoff/herstellung/zahnraeder/zahnrad.htm


Mal sehen ob dem wirklich so ist ...


Grüße Spunki
 
Kunststoff-Metall

Kunststoff-Metall

Hallo Spunki,
also wenn Kunststoff das aushält, dann nur wenn das Ritzel Metall und das Abtriebsrad Kunststoff... dann verschleisst auch nur ein Zahnrad!
Bin allerdings noch sehr skeptisch.
Kenne aber aus dem RC Car Bereich, dass das Metallrad immer verschlissen ist. Lag aber daran, dass der Staub vom Boden sich in den Kunststoffrädern eindrückte und so als "Schmiergelpapier" das Ritzel verschleissen ließ.

Aber so viel Dreck vom Boden bekommt ein Flugmodellmotor eher nicht ab.

Gruß
Eberhard
 

Spunki

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Kunstoff-Metall ...

Kunstoff-Metall ...

Hallo Eberhard

Du hast recht, normalerweise erfolgt eine Kombination "kleines Metallritzel auf großem Kunststoffhauptzahnrad" ...

Warum ich aber gerade die umgekehrte Paarung gewählt habe hatte folgende Gründe:

- durch die geriffelte Propelleraufnahme der Surpass-II lassen sich die Kunstoffritzel sehr fein abgestuft verdreht montieren (Feinjustierung der Zündfolge) ohne die geringste bauliche Veränderung an den OS-Motoren ...

- ein zentrales "weiches" Kunststoffrad würde gleichzeitig von 5 stahlharten Metallritzeln "malträtiert" werden, irgendwie eine "ungute" Vorstellung ...

- ursprünglich mal davon ausgehend dass der Kunstoff schneller verschleißt so ist ein Austausch der Ritzel insgesamt weniger aufwändig ...

- Gewichtsersparnis ...

Dagegen spricht allerdings die geringere Schwungmasse der Delrin-Ritzel im Vergleich zu Metall ...

Mal sehen was dann letztendlich wirklich einem höheren Verschleiß unterliegt ...


Grüße Spunki

PS: die Option auf Metallritzel hab ich mir zusätzlich vorbehalten, die Ritzel aus Delrin gibts baugleich auch aus Stahl ...
 
noch ein paar Einwände...

noch ein paar Einwände...

Hallo Spunki,

wenn ich dich richtig verstehe willst du das Ritzel wie einen Propeller auf der Kurbelwelle befestigen? Das ist bei ungefülltem POM sicher eine schöner Kriechfaktor. Also Motor warm.. POM kriecht und reduziert Vorspannung. Das geht so lange bis keine Vorspannung mehr da ist! Ein Prop aus PA hat desswegen ca. 20-30% Glasfaser. Das fehlt aber bei den Zahnrädern.

Du schreibst:
" ein zentrales "weiches" Kunststoffrad würde gleichzeitig von 5 stahlharten Metallritzeln "malträtiert" werden, irgendwie eine "ungute" Vorstellung ..."

Es ist egal wieviele Räder das Abtriebsrad malträtieren Es genügt die Belastung eines einzigen Motors. Es gibt keine höhere zeitgleiche Belastung... und die muss halten.

..Bestelle lieber gleich die Metallräder..! Meine Meinung.

Gruß
Eberhard
 

Spunki

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Kriechfestigkeit POM-H (Delrin) ...

Kriechfestigkeit POM-H (Delrin) ...

Danke Eberhard für den Hinweis auf eine event. Kriechneigung des Kunststoffes, das ist natürlich ein Argument das zu überprüfen ist, werd also speziell am Anfang öfters mal die Muttern kontrollieren und ggf. nachziehen ...

Zusätzlich muss ich mich aber auch auf die angeblich hohe Kriechfestigkeit von POM-H (Delrin) verlassen können, siehe: http://www.angst-pfister.com/de//DesktopDefault.aspx/tabid-32/?PROD=439

Wie das dann allerdings auf Dauer bei über 100°C aussieht wird sich erst zeigen, falls es an der Propellernabe überhaupt je so warm werden sollte ...

Im schlimmsten Fall bekommt dann einer der Motoren "Schlupf" und bleibt u.U. stehen ...

Auf jeden Fall Danke für den Hinweis!


Grüße Spunki

PS: falls alle Stricke reißen: die Metallräder sind schnell bestellt und in 2-3 Tagen geliefert (knapp €8,-- je Rad) ...
 

Spunki

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Hallo Micha

Bei der Vergaseranlenkung denke ich fürs Erste an Bowdenzug, "Kugelschreiberfeder"+Stahllitze die auf ein starkes, gemeinsames Gasservo zusammengefasst werden ...

Die 5 Motore werde ich vorher einzeln am Einlaufstand auf idente Leerlauf-/Vollgas-Drehzahl abstimmen ...

Mit Hilfe einer professionellen 5Stern-Glühung und der beim Anlassen wirkenden 1:2 Übersetzung sollte dann der Anlassvorgang selbst von Hand gelingen ...

Etwas Kopfzerbrechen macht mir noch die gemeinsame, gleichmäßige Spritversorgung aller 5 Vergaser ...


Grüße Spunki
 

stobi

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Hye,

Die 5 Motore werde ich vorher einzeln am Einlaufstand auf idente Leerlauf-/Vollgas-Drehzahl abstimmen ...

Denkst du bitte auch an die richtige Lage und auch zum Tank?
Von normal auf den Kopf und dann unter den Tank überfettet!

Das ist sicher ein Problem...hast ja 5 Vergaserlagen, ok 2 sind fast gleich.
 

Micha O.

User gesperrt
Hallo Spunki,

bei der Anlenkung aller Vergaser mit jeweils einem Bowdenzug ist zu befürchten das die Vergaser nicht alle gleich laufen. Die Winkel in dem die Züge auf die Anlenkhebel treffen müssen bei allen Vergasern exakt gleich sein.
Dann ich da immer noch das Problem mit den 5 (!) Vergasern. Du kannst zwar die Motoren auf dem Prüfstand vorher einlaufen lassen und einstellen jedoch kann man das dann nicht mehr auf den Aufbau im Ring übertagen.

Für die Spritversorgung solltest Du mal bei Festo reinschauen... da gibts bestimmt einen 5-fach Verteiler... aber da ist ja dann wieder das Problem mit dem obenliegenden und untenliegenden Vergasern...
Wie wäre es wenn Du alle Ansaugrohre zu einem zusammen fast und einen zentralen größeren Vergaser montierst...das würde viel Probleme lösen.

Gruß

Micha
 

Spunki

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gleichmäßige Spritversorgung ...

gleichmäßige Spritversorgung ...

Danke Jungs!

@Armin, zumindest für die ersten Läufe am 5Stern-Teststand werde ich das so machen, jeder Motor bekommt einen eigenen (Druck-)Tank, damit lässt sich auch schön überprüfen ob alle Motore gleichmäßig viel "nuggeln" ...

@Peter, am Einzel-Einlaufstand werde ich deshalb die Motore bereits in der jeweiligen Winkelposition hängend bzw. stehend montieren, Tanklevel und Schlauchlängen werden dann für den 5Stern-Teststand übernommen ...

@Micha, für den 5Stern-Teststand sollte sich das fürs Erste mit den Bowdenzügen machen lassen, und falls nicht dann bekommt jeder Vergaser ein eigenes kleines Servo, direkt angelenkt. Hätte auch den Vorteil dass sich dann für jeden Vergaser eine eigene "Gaskurve" programmieren ließe ...

@all
Natürlich wirds niemals eine 100%tig exakte Synchronisation/Abstimmung aller 5 Motore geben, aber das ist ja bei allen Mehrzylindermaschinen so ...


Grüße Spunki
 
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