10mm V2A = ?mm Aluminium

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Der_Michael

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Hallo!
Für die Schneckenlgerung meiner Selbstbaumontierung möchte ich jetzt schwingungsärmeres Aluminium benutzen. Jetzt hatte ich für die Schneckenlagerungsteile immer mit 10mm dickem V2A gerechnet. Aber welche Dicke von Alu hat denn ungefähr von der Festigkeit her ähnliche Werte wie 10mm Edelstahl?

Würde mich freuen von euch zu hören!
Im Vorraus schonmal Dankeschön!

mfG Michael
 
Hallo Michael,

die Frage ist nicht einfach so zu beantworten, weil das auf den Belastungsfall ankommt.

Da ich nicht weiß, wie der aussieht, kann man nur die gängigen Werte wie die Zugfestigkeit, die Rp-0,2%-Dehngrenze, den E-Modul und ähnliche Werte heranziehen.

Da Du aber "Schneckenlagerung" gesagt hast, und diese fast ausschließlich auf Druck in Achsenrichtung belastet wird, kannst Du hier auch 10mm dickes Alu (geschmiedet, nicht gegossen!) nehmen, das reicht voll und ganz, es sei denn, Du willst einen VW Touareg oben draufpacken und nachführen. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/grin.gif" alt="" />

Achte darauf, die Ränder alle anzufasen und am Sockel der Teile möglichst Rundungen zu verwenden, damit die Spannungen durch die Belastung im Material nicht zur Risseinleitung führen.

Grüße
Thomas
 
HI!
Wie meinst du das mit dem "Rand anfassen" und "Rundungen verwenden"?

TRotzdem schonmal danke! An 10mm Alu komme ich nämlich bedeutend einfacher ran als an dickeres! (und außerdem auch noch VIEL billiger) <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/laugh.gif" alt="" />

Ich denke der Omrga von meinem Vater wird sie noch tragen oder?! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" /> Ich meine Tuareg.. das ist auch ne Harte Nuss.. aber Omega?! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />
Alaaf!

mfG Michael

 
Hallo!

<img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" /> Ich meinte "Anfasen" (eine Fase anbringen), man könnte auch sagen: Kanten brechen, also keine scharfen Kanten lassen.

Habe mal kurz eine Zeichnung gemacht, die linke Seite des Bauteiles besitzt Fasen, die rechte nicht. Am wichtigsten ist die Fase in der Kehle, eine kritische Stelle.

Link zur Grafik: http://www.eifeltwister.de/fase.gif

Das Problem ist generell, dass an nicht-gefasten Kanten/Ecken oft Risse eingeleitet werden, so dass Bauteile immer an solchen Punkten beginnen zu reissen und dann brechen.

Viele Grüße
Thomas
 
Hi!
Ach so meintest du das! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/laugh.gif" alt="" />
Jetzt habe ich das verstanden...

ja klar!
Weil ich die Teile so einfach wie möglich bauen möchte, möchte ich die Lagerböcke auf eine Schiene aufschrauben. Die Löcher in der Schiene sollen dann etwas größer sein, sodass ich die Schnecke in nicht angeshcraubten Zustand mit ner Schraubzwinge (oder ähnlichem z.B. Schraubstock) klemmen kann und dann die Schrauben anziehen kann.

So ist das ganze Teil einfach und hoffentlich auch gut... <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/smile.gif" alt="" />

mfG Michael
 
Hallo Michael,

für die Schneckenlagerung zählt in erster Linie die Steifigkeit in axialer und radialer Richtung. Wesentlich ist hier die Steifigkeit der Schneckenwelle, der Lagerung und der Anbindung der Lagerung an das Lagergehäuse der RA/DE-Achse.

Die Festigkeit spielt beim Montierungsbau eigentlich absolut keine Rolle, da alle Beanspruchungen sich weit unterhalb der Festigkeitsgrenzwerte abspielen.

Bei der Welle ist vor allem die radiale Steifigkeit wichtig, die axiale ist verhältnismässig hoch. Durch die Verzahnung des Schneckenrades wirkt ein Teil der Antriebsbelastung (Drehmoment) als radiale Kraft auf die Schneckenwelle, d.h. Schnecke wird vom Rad seitlich weggedrückt. Um das zu minimieren braucht man eine recht dicke Welle aus steifem Material.

Alu würde ich hier nur verwenden wenn ein grösserer Durchmesser machbar ist. Wenn Du aufgrund der Schneckenbohrung auf 10mm Durchmesser festgelegt bist hast Du wenig Spielraum für weitere Schwachstellen.

Stahl (vom einfachsten Baustahl bis zu VA) hat einen 3x so grossen E-Modul wie Alu, und nur dieser zählt bei der Steifigkeitsbetrachtung. Eine AL-Welle mit gleicher radialer Steifigkeit wie die 10mm St-Welle müsste einen Durchmesser von 13,2mm haben. Die Steifigkeit vergrössert sich mit Durchmesser hoch 4.

Achtung: Werkstoff von Welle und Gehäuse müssen bezüglich der thermischen Ausdehnung passen, sofern kein Längenausgleich oder Fest/Loslagerung vorliegt! Sonst klemmt's irgendwann oder die Kugellager werden beschädigt.

Das Schwingungsargument verstehe ich nicht in Bezug auf eine Schneckenwelle....

Viele Grüsse
Martin
 
Hi!
Ich habe (man möge es mir verzeihen) wieder zum Zeichenstift gegriffen.

So soll die Lagerung mal aussehen:

Link zur Grafik: http://dermichael.4t.com/lagerung.jpg

Jetzt wollte ich nur wissen, wie dick diese Platten sein sollen, die diese Lagerung ergeben. Für die Schneckenwelle werde ich eine 12mm Durchmesser V2A Welle nehmen, weil so groß die Bohrung der Schnecke ist. Mir geht es lediglich um die Dicke dieser Schienen. Die senkrechtstehenden Lagerböcke würden aus dem gleichen Material gemacht sein... oder je nach eurem /deinem Rat, aus dickerem Material.

Ich habe was das angeht gar kein Gefühl und kann nicht sagen, was da reicht, besonders auf astronomische Anwendungen bezogen.

Danke schonmal!

mfG Michael
 
Hi Michael,

kleines Missverständnis.... <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/blush.gif" alt="" />

Für den Vergleich Alu/Stahl bei der unteren Schiene gilt: Steifigkeit geht mit Materialstärke hoch 3, bei gleicher Breite. Also entsprechen hier 10mm St 14,4mm Al.

Wie gross die Dicke aber tatsächlich sein muss ist schwer zu sagen. Das hängt eigentlich davon ab wie steif der Rest der Montierung ist, damit man hier keine wesentliche Schwachstelle einbaut. 10mm St bzw. 14mm Al sollten aber die richtige Grössenordnung sein.

Die aufgeschraubten Lagerböcke würden mir eher Sorgen machen, ziemlich kippelig die Sache. Wenn es so aussehen soll würde ich die Lagerböcke mind. aus 20er Al machen, und mit 4 Schrauben befestigen.

Welche Lager sollen denn rein?

Viele Grüsse
Martin
 
Hi!
Also es sollen als Lagerung Abec 5 Kugellager vom Skateboard verwendet werden (neu und schon vorhanden), die einen Außendurchmesser von 22mmm einen Innendurchmesser von 8mm und eine breite von 7mm haben.

Ich dachte dann die Löcher in der Schiene mit viel Spiel zu machen und wie gesagt dann die Schnecke zu klemmen und danach die Schrauben anzuziehen. Denkst du, dass es kippelig wird?! Die Schiene und die Lagerböcke sollen 35mm Kantenlänge bekommen (die Zeichnung ist etwas falsch...) Dann pro Lagerbock zwei M8 oder M10 Schrauben sollten reichen oder ist das falsch kalkuliert?


mfG Michael
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo Michael,

mit Skateboardlagern kenne ich mich nun wirklich nicht aus, aber von den Abmessungen her scheint es sich um 608er Rillenkugellager zu handeln.

Im Prinzip wird das schon gehen mit den Lagerböcken, aber optimal ist das nicht. Die Lagerung wird steifer wenn du eine definierte Vorspannung aufbringen kannst. Mit den Lagerböchen geht das nicht. Funktionieren wird es aber.

Anstelle von 2x M8 würde ich 4x M5 oder M6 verwenden, in den Ecken der Lagerböcke.

Viele Grüsse
Martin
 
Hi,Michael
Schau dir mal die Seite von Gierlinger an-der Maßstab jeglicher Präzision <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />
Skateboardlager für Schnecke <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/shocked.gif" alt="" /> -benutze wenigstens Schrägkugellager-das wird dir schon kein Loch in deine Haushaltskasse einreißen <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />
die Schnecke sollte so auf der V2A welle sitzen das sie weder radiales( mind. H7 )sitz noch axiales Spiel hat-V2A welle D 16 absetzen auf 12 mm(auf Länge der Schnecke!)dann M10(2x+Feder(nicht irgendeine!)an d 8 auf beiden Seite für Lager
die Schneckenwellengrundplatte sollte so dick sein das -am besten aus Alublock rausfräsen- die Lagersitz sowie Bohrungen für Schneckeradplatte aufnehmen kann
hast doch Mechaniker an der Leine <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />
 
HI!
Die Lager habe ich extra rundgefahren! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

nein ich denke mal, dass die reichen werden. Ich dahcte nur, dass diese Lager am einfachsten wiederzubesorgen sind, falls sie mal defekt sein sollten. Das sind halt so 0815 Teile, die man überall bekommt. Aber die, die ich benutzen möchte sind gerade neu... und warten auf einen Präzisionsersteinsatz!

An das ausfräsen habe ich auch schon gedacht, aber das aufschrauben denke ich ist einfacher zu machen.

Das Gierlinger ein sehr guter Richtwert ist, ist mir bekannt, nur leider so ein Richtwert wie für Kartfahrer ein Michael Schumacherferari, wenn du weißt was ich damit sagen will <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" /> (psst leise : DER PREIS!)

trotzdem Danke für die Tipps ich werde sie beachten!

mfG Michael
 
HI!
Die definierte Vorspannung... hmm ich weiß nihct genau, was du damit meinst (ich bin noch kein Maschienenbauer! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/crazy.gif" alt="" /> ) aber kriege ich denn, wenn cih die Lager mit ner Schraubzwinge oder mit dem Schraubstock spanne nihct schon eine Vorspannung?! Die ich dann mit anziehen der Schrauben fixiere...

mfG Michael
 
HI!
Ich habe das ganze nochmal Maßstabsgetreu aufgemalt (ich habe mir Mühe gegeben, damit es nicht wieder zu einem Missverständniss kommt! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" /> )

Link zur Grafik: http://dna-rock.4t.com/Lagerung_2.jpg

Hoffe jetzt kann man sich noch eher was darunter vorstellen!

Die Basisschiene aus 10mm dickem Material und die Lagerböcke aus 15mm dickem.

Nun, hält Alu das ganze jetzt so gut, dass da nichts schwingt? Edelstahl fängt ja dann an zu singen, wenn man mal dran ruckelt oder? Deswegen Alu.. und deswegen die Frage ob bei diesem Teil ALu ausreicht(von der Festigkeit her)

mfG Michael
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo Michael,

es sollte bei der Konstruktion noch unbedingt der Lagerabstand mit einbezogen werden! Den Lagerabstand würde ich nach meinen Erfahrungen nicht über das 5fache des Achsdurchmessers halten. Bei einem Wellendurchmesser von 12mm wären das 60mm. Da würde eine 10er Aluplatte - 35mm breit ausreichen. Der Lagerbock sollte mindestens 15mm breit sein, besser wäre 20mm. Natürlich muß der Lagerbock so kurz wie möglich zur Platte gehalten sein.

Freundliche Grüße, Herbert
http://zellix.bei.t-online.de
 
Hallo Nirosta,

Natürlich muß der Lagerbock so kurz wie möglich zur Platte gehalten sein.
Klicke in dieses Feld, um es in vollständiger Größe anzuzeigen.

Genau hier liegt die Crux begraben. Da Michael Kugellager benutzt (D außen 22mm) und dieselben in Lagerböcken einer bestimmten Höhe sitzen, kommt er höchstwahrscheinlich mit dem fünffachen des Achsdurchmessers nicht hin, da ansonsten das Schneckenrad mit D=139mm an die oberen Begrenzungen der Böcke stößt.

Da wäre es überlegenswert, entweder Kugellager mit kleinerem Außendurchmesser zu verwenden oder Gleitlager.

Gruß und
 
HI!
Dank dir für die Antwort!

Der Abstand Welle-Basisplatte ist so gewählt, das zwischen Basisplatte und Schnecke noch 3mm PLatz sind. ICh denke das ist nah genug. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/smile.gif" alt="" />

Zum Lagerabstand:
Wie Ralf schon gesagt hat, spielten hier die Maße der Lager eine nicht unerhebliche Rolle. 80mm ist das Kürzeste, was geht (und was ich auch oben gezeichnet habe). Damit wäre ich bei einem faktor von 6,66 Achsdurchmesser zu Achslänge.

Ich werde auch mal meinen bekannten fragen, der mir das bauen soll, was er davon hält. Der hat immer noch ne gute Idee auf Lager.

Aber das mit dem Achsverhältniss (dicke/länge) darfst du nihct den leuten sagen, die diese LAgerung hier gebaut haben :
Link zur Grafik: http://www.opticcraft.com/photos/opticcraft_11.jpg

Die versinken vor Scham im Boden!

mfG Michael
 
Hi Michael,

Vorspannung bedeutet dass im zusammengebauten Zustand die beiden Lager gegeneinander drücken (also versuchen die Welle zu stauchen). Dadurch ereicht man dass die Kugeln in den Lagern nicht nur an einem winzigen Punkt an den Lagerringen anliegen, sondern mit einer etwas grösseren Fläche. Und erst dadurch werden auch wirklich alle Kugeln belastet, und nicht nur die die zufällig ein paar um dicker sind.

Die Steifigkeit der Lagerung wird grösser, wenn die Berührflächen grösser sind, also mit Vorspannung. Man kann schon sein blaues Wunder erleben wie wenig steif ein axial belastetes Rillenkugellager ist, wenn es nur mit kleinen Kräften beaufschlagt wird. Und im Nachführbetrieb sind die Kräfte sehr klein. Besser wären übrigens Schrägkugellager, kosten aber deutlich mehr (so etwa 20 Eu pro Stück).

Aus diesem Grund sollte man die Lager vorspannen. Wie man das am besten macht hängt sehr stark vom Einzelfall ab. Mit Lagerböcken ist es aber wohl recht schwierig, eine Kraft aufzubauen die auch langfristig wirkt. Mit Verspannen und Festschrauben wird das wohl nix.

Schau dir mal das Schneckengehäuse bei Gierlinger an. Hier geht sowas gut. Man braucht irgendwelche Stellschrauben, mit denen man im zusammengebauten Zustand die Kraft einstellen kann.

Übrigens, bei einer St-Welle und AL-Lagerung musst du auf Temperaturprobleme aufpassen! Bei 30 Grad Abkühlung tut sich so einiges....

Mit Gleitlagern für die Schnecke kenne ich mich nicht aus, es könnte durchaus sein dass die in Summe eine bessere Lösung darstellen.

Viele Grüsse
Martin
 
HI!
Also keine Chance für die klemm-festschraub Technik? <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/shocked.gif" alt="" /> <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/frown.gif" alt="" />

Ist der Durck den tatsächlich so groß, den ich aufbringen muss, dass sich eine justierbare Schneckenhalterung rentiert? Ich meine... das ist ja schon... recht komplex so eine justierbare Einheit...

Trotzdem Danke für deine Einschätzung (besser als auf die Nase fallen, dann wäre die Enttäuschung noch größer gewesen!)

mfG Michael
 
Hallo Michael,

funktionieren wird die Sache mit den Lagerböcken schon! Wenn man aber mal genau betrachtet wo die kritischen Stellen für die Steifigkeit einer Montierung liegen, kommt man an der Scheckenlagerung nicht vorbei. Es ist viel leichter die Hauptachsen steif zu bekommen, als die Schneckenlagerung mit allem was dazu gehört. Man darf nicht dem falschen Gedanken verfallen dass die Kräfte an der Schnecke sich um den Übersetzungsfaktor reduzieren! Das gilt nur für das Antriebsdrehmoment. Die Scheckenlagerung muss sehr grosse Kräfte aufnehmen wenn am Tubusende gerüttelt wird (beim Fokussieren, durch Wind).

Deshalb kommt man um eine aufwendige, durchdachte und am besten auch grob durchgerechnete Lagerung nicht herum, wenn die Montierung wirklich optimiert sein soll.

Wie gesagt, es funktioniert auch einfacher aufgebaut. Aber als Tip: verwende dickes Material rund um die Schnecke, und baue eine wirklich massive Verbindung der Schneckenlagerung mit dem Lagergehäuse der RA/DE-Achse.

Du kannst ja später immer noch die ein oder andere Verbesserung vornehmen, wenn sich die Sache doch nicht bewähren sollte.

Viele Grüsse
Martin
 
Hallo!
Ich habe jetzt mit den 10ern PLatten, die ich ja superbillig bekommen kann, so weitergerechnet (eher gemalt <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/laugh.gif" alt="" /> ), dass ich drei Schienen "um" die Schnecke verbaue. ich baue also einen kleinen "Schutzbau". Am Ende soll ein 15mm dickes Stück Alu aufgeschraubt werden. Dann kann der Block nicht mehr wegrutschen, weil ja dann die Schnecke direkt gegen die Schraube arbeitet. Und ich glaube, dass da 6 M8 Schrauben (auf jeder Seite) der Schnecke Paroli bieten werden können... Oder?

So das wird zwar dann was mehr aufwand. Aber den habe ich dann nachher weniger. Die Pressung der SHcnecke bekomme ich dann durch ein gweinde, dass ich wie bei den EQ Montierungen auch von hinten gegen das Kugellager schraube. Dann habe ich eine justierbare Schneckenlagerung...

mfG Michael
 
Hi Michael,

DAS gefällt mir doch gleich viel besser... <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

Viel Spass beim Bauen
Martin
 
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