also normales messing ist da nicht mit aufgeführt. ich muss erstmal schaun wie weit meine bronzescheiben noch intakt sind durch das schleifen, aber ich hatte immer das gefühl das das zeug hart ist wie granit.
das problem ist das man es nicht auf hochglanz poliert bekommt, weil da metal auf metal reiben tut. normaler weise nimmt man da ja eine filzscheibe oder eine polierscheibe und keine stahlplatte zum polieren.
deshalb muss ich ein tuch zwischen legen, wenn ich aber ein stück papier zwischen lege was vielleicht 0,1mm dick ist verändert sich aber durch das zusammen drücken der scheiben und das abschleifen eine ungenauigkeit.
der radius der kugel wid dann kleiner und der der scheibe größer, also trägt das nachher nicht mehr voll. wenn ich nur paste zwischen mache poliert sich das aber nicht. deshalb muss ich es wohl in kauf nehmen das noch ganz winzige frässpuren bleiben, aber dafür die form und radius genau passen.
wenn ich 2/100mm runter polieren muss um es blank zubekommen ist das schon mist. um es 100% genau zumachen müsten die beiden hälften geschliffen werden (machinel). man muss auch beim polieren drauf achten immer gleichmäßig abzutragen, was bei mir nicht der fall war. deshalb ist es wirklich nicht ganz einfach sowas selbst in top-qualität zubauen. andrerseits sind diese kleinen spuren auf der kugel auch kleine depos für fett oder dem dryfluid. wenn da wirklich keramik oder ähnliches drin ist wird sich das bestimmt von selbst einschleifen.
aber nach dem fräsen stimmt die form exakt. da das selbe werkzeug beide hälften fräst und die bahnberechnung von der maschine kommt, müste das so am besten passen. den unterschied hatte ich gestern gemerkt wenn nur noch ein paar punkte des lagers tragen...
ich baue jetzt den kopf aus V2A, alu hätte ja trotzdem noch die eigenschaften zu fließen. edelstahl ist zwar auch etwas weich sollte aber keine haarrisse bilden da er zäh ist und nicht hart.
Radikal G20FBL
800er Heli 3-Blatt (Eigenbau)
MZ-24 Pro
Ich habe diesmal richtig mit dem Inventor "gespielt".
Hier:
Ich hatte mal die idee die Alu-teile mit einer Mehfachverschraubung zuversehn. Hier sind es 12 M3x16 Schrauben mit Stopmuttern anstatt alu-gewinde. Die Stopmuttern sitzen in kleinen nuten die die schlusselweite 5.5 haben, also brauch man kein werkzeug zum festziehen, das tun die nuten.
ansonsten habe ich den kopf jetzt aus allen einzelteilen im inventor als baugruppe zusammen gefast um einen besseren eindruck vom kopf zubekommen.
Die kugelgelenke sitzen in den verschraubten teilen.
Bevor ich wieder mit fräsen anfange kann man so erstmal über den kopf meckern.
Der Kopf besteht aus 3 teilen.
-Zentralstück
-Zwischen-halter
-halter-Außen
-alles soll aus Alu werden, kein Stahl.
Wie die beiden halter montiert sind seht ihr ja.
Im zentralstück ist es recht schwierig was mit Gegenmutter zumachen.
Ich hätte hier an ein M15x1.5 15mm eingeschraubt gedacht. (M15 ist kein normgewinde, M16x1,5 könnte etwas zudick sein, ich brauch auch auflagefläche zwischen zentralstück/mittlerenhalter.(gewinde wird gefräst, somit kann ich innen/außen gewinde selber anpassen)
Das sind so erstmal spielereien am Inventor, aber was sagt ihr dazu?
Die Blatthalter die ihr seht sind vom G20 nachempfunden, aber noch ohne enlenkung, ich habe die nur mal eingefügt um den kopf als ganzes betrachten zukönnen.
11960N klingt erstmal viel, ist es aber nicht.
Laut einer drehmomenttabelle liegt das drehmoment bei einer M4 Schraube so bei 2-3Nm(je nach reibkannzahl der schraube)
Der durchschnitt der belastung liegt so bei 3500-4000N vorspannkraft
d.h. 4x 3500N vorspannkraft=14000N
11960N-14000N=mist!!!
Normalerweise müste man jetzt von den 11960N die 1500N fliehkraft abziehen und den rest als vorspannkraft auf die 4 schrauben verteilen.
2500N pro schraube müste so in etwa 1Nm drehmoment sein(geschätzt)
d.h. wenn ich alle schrauben mit 2Nm anziehe, ist die verschraubung nicht dauerfest. die 130N/mm² wären deutlich überschritten sodass keine 10Mio. lastspiele erreicht werden können.
Für statische belastungen wäre das gewinde hier ausreichend, aber dynamisch müste man mit der vorspannung aufpassen, wobei 1500N fliehkraft nix im vergleich sind zu 4000N vorspannkraft bei 2Nm. man bräuchte also die schrauben nur ganz leicht anziehen...
wenn ich jetzt vermutlich die 5600N dynamisch auch haben möchte müste ich so 3-4xd einschraubtiefe haben.
also statisch belastet gesehn sind 2xd einschraubtiefe im alu machbar, dynamsch müste es am besten 3-4xD einschraubtiefe sein.
wie müste man jetzt die 11960N verteilen damit es dauerfest ist?
wenn ich jede schraube mit 2500N vorspanne, bleiben noch 1960N.
wenn ich da die fliehkraft wegnehme müste es gerade noch im bereich der dauerfestigkeit sein.
Radikal G20FBL
800er Heli 3-Blatt (Eigenbau)
MZ-24 Pro
wenn man eine M4 schraube laut drehmomenttabelle anzieht sind von den 5600N so knapp 4000N als vorspannung weg. aber wenn man bedenkt das dann noch 1600N übrig sind, könnte man 160kg an so eine kleine schraube hengen.
wenn man das so betrachtet ist bei dem rotorkopf nicht die fliehkraft das problem sondern die vorspannung, da diese vielmehr an belastbarkeit verschlingt als die betriebskraft.
selbst wenn da 10 M4 schrauben wären mit 2xD, müste man sie nur leicht anziehen. der einzigste unterschied hier wäre das sich die betriebskraft auf 10 schrauben verteilen würde, aber wenn man alle mit 2Nm abknackt, ist das gewinde schon über die dauerfestigkeit belastet nur schon durch die vorspannung.
das verdeutlicht nochmals das problem einer verschraubung im alu.
welche vorspannkraft würde denn in meinem fall noch sinn machen? 0.5Nm*
mein drehmomentschlüssel geht glaube blos bis 1Nm...
Radikal G20FBL
800er Heli 3-Blatt (Eigenbau)
MZ-24 Pro
Ich kann deinen ßberlegungen nicht folgen.
Ich hatte mich ausgeklinkt, als Du wieder ein neues Konzept vorgelegt hast, in dem wieder Schrauben im Hauptlastweg liegen.
Diesmal hast Du aber das Gewindeproblem doch gar nicht?
Du hattest doch Muttern auf der Gegenseite vorgesehen?
Dann ist es ein anderer Berechnungsfall.
Oder wolltest Du wieder mit Gewinden im Alu arbeiten und zusätzlich Muttern setzen?
Wenn ich an der Stelle bin, mache ich erst mal eine vereinfachte Systemskizze und eine FEM Berechnung um mir die Kräfte zu verdeutlichen.
Wenn starke Auskragungen und Kräfte mit wechselnden Angriffsrichtungen vorkommen, wie hier gegeben, rechne ich die einzelnen und schaue mir die Spitzenspannungen an.
Da erhält man schnell ein Gefühl für, wie sich die entwickeln und addieren.
Dann leite ich den meines erachten ungünstigsten Fall ein und prüfe.
In deinem Fall spielt nicht nur das Gewinde sondern die Anordnung und der Abstand eine Rolle.
Ich hatte Dir empfohlen Inventor in der neuesten Version runterzuladen, so wie ich die Lizenzbestimmung verstehe und publiziert wird, ist die Nutzung für private und Ausbildungszwecke 3 Jahre kostenfrei.
Wenn Du mit I7 klarkommst, ist für dich doch das neueste Inventor wie für einen Fisch das Schwimmen im Wasser.
Ich finde es aber gut, dass Du anfängst sauber auszulegen. Ich bin zeitlich etwas unter Stress, falls ich Zeit finde schaue ich mir deine Werte noch an.
Aber wir haben doch sicherlich noch mehr Techniker und/oder Ingenieure hier im Forum, die auch mal was beitragen können?
ja klar, wenn ich jetzt einen neuen mit verschraubung mache kenn ich ja jetzt das problem. die mindesteinschraubtiefe die dann aber gilt ist blos für statische belastung, man muss hier also nochmal etwas zugeben.
Die blattlagerschrauben sind ja auch mehr als nur 1xd verschraubt.
Ich werde mir dann erstmal anhand der 130N/mm² die benötigte fläche vom alu ausrechnen die in zugrichtung sein muss wenn ich 2-3 fache sicherheit haben möchte.
desweiteren hab ich mir mal gedanken gemacht wegen der dynamische belastung die dann zur statischen belastung dazu kommen kann.
einmal wäre das ja noch die dynamisch auftrettende kraft durch drehzahl schwankung, die in längsrichtung an dem gewinde zusätzlich zieht. diese sollte aber nicht so hoch sein das sie ein problem werden könnte, außerdem sollte die freqenz mit die sie sich ändern nicht so hoch sein.
die einzigst hochfreqente dynamische belastung könnte von der blattbewegung kommen, da sie von der drehzahl kommen und vom flugstil.
Zur dynamischen belastung habe ich unter der VDI 2230 nur die aussage gefunden das man die verbindung rutschsicher machen soll. z.b. durch passschrauben oder stifte oder andere maßnahmen. diese seitlichen dynamischen kräfte wirken dann in höhe der trennfläche auf die schraube(schläge).
das könnte man auch verhindern indem man die beiden teile mit stifte zusammenfügt. dann nehmen die stifte die seitlichen kräfte/schläge auf. oder man steckt die teile formschlüßig zusammen, wie ich es hatte mit dem zapfen+stifte.
selbst bei einer mehrfachverschraubung mit 2xd gewinde würde es keine zusätzliche sicherheit geben. es ist also egal ob da 2 oder 10 schrauben montiert werden. bei dem alu können auf dauer blos 3000N gesamt am gewinde wirken, wenn man jede schraube schon mit 4000N vorspannt ist es bei dynamischer belastung nicht mehr dauerfest. man muss also auch hier auf das drehmoment achten. bevor man also doppelt soviele schrauben nimmt, macht es mehr sinn die einschraubtiefe zuerhöhen, dann kann man die schrauben auch wieder richtig fest machen.
wenn man überlegt das es köpfe gibt wo das so der fall ist und diese vom käufer noch montiert werden müssen und er sich nicht an die drehmomente hält kann es gefährlich werden. dann kann es wirklich passieren das beim 50. flug das gewinde versagt wo man aber erstrecht denkt das es bomben sicher ist...und keinen mindestabstand mehr zum model einhält...
ich bräuchte jetzt nur noch das whöler-diagram vom AlmgSi1, dann kann ich genau schaun ab wieviel schwingspielen ein versagen zuerwarten ist. wenn die belastung unter 130N/mm² bleibt ist es bis 10mio schwingspiele fest. kann aber sein das wenn man nur 10N drüber ist nurnoch 1Mio schwingspiele möglich sind...
Ich habe mal ein 550er FBl blatt von SAB genommen.
1500rpm:60=25hz
0,147kg*0,395m*(2*pi*25)²
1.) 0,147kg*0,395m=0.058065
2.) 2*3.14*25=157*157=24649
3.) 24649*0.058065=1431N
Bei einem 550er Heli wäre hier:
11960N-1431=10529N
4x2500N(vorspannung) von 10529=529N für dynamische belastung übrig. z.b. drehzahlschwankung oder blattschlagen.
rein theoretisch müste ich nichtmal 2500N pro schraube anziehen da ja nur 1500N dran ziehen. aber wenn der drehmomentschlüssel minimum 1Nm hat bleibt einen wohl nix anderes übrig.
soweit wäre die verschraubung dauerfest. aber auch blos wenn der rotor dreht.
da ich nicht weiß wie hoch die zusätzlich dynamischen belastungen sind kann ich blos schätzen, wie michael schon sagte.
mein dauerfestigkeits angabe wäre jetzt:
10000N+1431N=11431N:92mm²(gewindefläche)
also habe ich 124,25N/mm²(statisch) +5,75N (für dynamisch übrig)
mein schwingspiel dürfte also nicht größer als 5,75N/mm²*10hoch7 sein.
alles was über die 5,75N/mm² geht verringert die zeitfestigkeit. (in der summe darf ich nicht über 130N/mm² kommen)
ich könnte jetzt die vorspannung reduzieren das es vielleicht 100N/mm²+30N/mm² werden...
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