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Also so, als würde man ständig eine 16%-Steigung hochfahren
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Hallo Kulle
wobei es so aussieht als ob Du die Baugeschwindigkeit erhöht/entdeckt hast...
Bei meiner Kritik bezüglich Reibung war ich von einer Fehleinschätzung ausgegangen. Ich hatte die Stehlager mit etwas mir bekanntem ähnlich aussehenden verwechselt...(Befestigungsschellen für Hydraulikrohre)
...inzwischen habe ich gesehen das ja auch die seitlichen Lager der Kurbelwelle Gleitlager sind...
das 320 fache hört sich ja gewaltig an. Das Kugellager hat ja fast keine Reibung – wieviel das 320 fach von nichts ist werden wir dann ja bald probefahren.
Hatte die übliche Fahrradkette mit ihren vielen Gleitlagern nicht einen Wirkungsgrad von 98%? Mit Kugellagern könnte die von den restlichen 2 % bestimmt noch was rausholen…
Vielleicht ist Kulles Wahl der Gleitlager an der Stelle richtig?
Gruß Heiko
wobei es so aussieht als ob Du die Baugeschwindigkeit erhöht/entdeckt hast...
Bei meiner Kritik bezüglich Reibung war ich von einer Fehleinschätzung ausgegangen. Ich hatte die Stehlager mit etwas mir bekanntem ähnlich aussehenden verwechselt...(Befestigungsschellen für Hydraulikrohre)
...inzwischen habe ich gesehen das ja auch die seitlichen Lager der Kurbelwelle Gleitlager sind...
das 320 fache hört sich ja gewaltig an. Das Kugellager hat ja fast keine Reibung – wieviel das 320 fach von nichts ist werden wir dann ja bald probefahren.
Hatte die übliche Fahrradkette mit ihren vielen Gleitlagern nicht einen Wirkungsgrad von 98%? Mit Kugellagern könnte die von den restlichen 2 % bestimmt noch was rausholen…
Vielleicht ist Kulles Wahl der Gleitlager an der Stelle richtig?
Gruß Heiko
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Das ändert sich gerade wieder, da ich die Lager falsch eingeschätzt hatte.
Sie benötigen eine 16mm Stahlwelle, während die Tretkurbelwelle auf einzuspannende Lager gebaut ist.
Also besorge ich gerade für die seitlichen Lager 16mm Stahlflanschkugellager (engl., leider kein DIN)
Würde ich für eine Serienherstellung entwickeln, wäre das ein Punkt zum optimieren. Ich will aber erstmal zum fahren kommen.
[DOUBLEPOST=1456583434][/DOUBLEPOST]
Hast Du das von Igus?
Ich glaube kaum. Deren Lager sind selbstschmierend.
Wenn es ein erinnerter Wert aus dem Studium/Buch ist:
Vergiss es.
Allein von Igus gibt es 16 verschiedene Materialien. Ich glaube, das auch deren Reibwiderstand verschieden ist.
Jack-Lee
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Man kanns sichs doch ganz einfach ausrechnen. Dafür gibts den "Reibungsfaktor µ" ja.
Gegenkraft oder Gegenmoment was sich durch die Reibung aufbaut ist einfach Normalkraft*µ
Wärend z.B. ein Kugelgelagertes Pedal bei 60U/min @200W (P=F*v -> F=P/v=200W/0,175*PI[m/s] = 365N) also eine "Gegenkraft" von 365N*0,0005=0,18N.
Das ergibt eine Verlustleistung von ca. 0,1W
Das ganze nochmal mit einem Gleitlager..
Ergibt eine Gegenkraft von 365N *0,16 = 58N, somit eine Verlustleistung von 32W
Gegenkraft oder Gegenmoment was sich durch die Reibung aufbaut ist einfach Normalkraft*µ
Wärend z.B. ein Kugelgelagertes Pedal bei 60U/min @200W (P=F*v -> F=P/v=200W/0,175*PI[m/s] = 365N) also eine "Gegenkraft" von 365N*0,0005=0,18N.
Das ergibt eine Verlustleistung von ca. 0,1W
Das ganze nochmal mit einem Gleitlager..
Ergibt eine Gegenkraft von 365N *0,16 = 58N, somit eine Verlustleistung von 32W
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Keine Bange, Kulle, die Rechnung von oben ist Quatsch. Allein schon aus Plausibilitätsgründen. 32 W Verlustleistung (= Wärmeleistung) auf eine Fläche von ein paar Quadratmillimetern würde eine Temperatur ergeben, bei der die Kunststoff-Gleitlager in NullkommaNichts dahinfließen würden.
Jack-Lee
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@AntoineH :
Quatsch? Aja.. Stimmt, ich bin ja nur ein unfähiger Maschinenbauer ohne Lebenserfahrung ^^
Und die Physik fügt sich dem geneigten Bastler auch gern.
Sorry..aber µ=0,16 heist µ=0,16. Das heist das 16% der Normalkraft als Gegenkraft zu einer Verschiebung wirkt.
Wenn du also ein 100kg schweres Teil mit 10m/s über so einen Gleitstoff schiebst, braucht es zum überwinden der Gleitreibung eine Kraft von ca. 1000N*0,16 = 160N.
Das macht bei 10m/s = 1600W.
Daran ist nichts zu rütteln, kannst du so sehr mit den Füßen aufstampfen wie du möchtest.
Im Vergleich dazu würde ein Kugellagerung (Körper aus gehärtetem Stahl, genauso wie der Boden, und Kugeln zwischen) das ganze auf µ=0,0005 senken. Verlustleistung wäre nur noch P=1000N*0,0005 * 10m/s = 5Watt.
Quatsch? Aja.. Stimmt, ich bin ja nur ein unfähiger Maschinenbauer ohne Lebenserfahrung ^^
Und die Physik fügt sich dem geneigten Bastler auch gern.
Sorry..aber µ=0,16 heist µ=0,16. Das heist das 16% der Normalkraft als Gegenkraft zu einer Verschiebung wirkt.
Wenn du also ein 100kg schweres Teil mit 10m/s über so einen Gleitstoff schiebst, braucht es zum überwinden der Gleitreibung eine Kraft von ca. 1000N*0,16 = 160N.
Das macht bei 10m/s = 1600W.
Daran ist nichts zu rütteln, kannst du so sehr mit den Füßen aufstampfen wie du möchtest.
Im Vergleich dazu würde ein Kugellagerung (Körper aus gehärtetem Stahl, genauso wie der Boden, und Kugeln zwischen) das ganze auf µ=0,0005 senken. Verlustleistung wäre nur noch P=1000N*0,0005 * 10m/s = 5Watt.
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das vielleicht auch
, aber müsste bei der Berechnung von v statt der Kurbellänge nicht der Lagerdurchmesser der Pedalachse angegeben werden ? Dann kommen vielleicht auch Werte heraus, die weniger dramatisch klingen
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Gut das ich minderbildung genossen habe.
Füsik ist mir auch egal.
Leistung (egal in welcher Einheit gemessen) in ein Lager drücken (egal welcher Bauart) das riecht.
Und wenn es riecht hab ich was falsch gemacht.
Von Motor getriebenen Fahrzeugen kennen ich das, aber mir ist es noch nicht bei einem Fahrrad gelungen spürbare Wärme in den lagern zu erzeugen.
Bin ich zu schwach ?
Füsik ist mir auch egal.
Leistung (egal in welcher Einheit gemessen) in ein Lager drücken (egal welcher Bauart) das riecht.
Und wenn es riecht hab ich was falsch gemacht.
Von Motor getriebenen Fahrzeugen kennen ich das, aber mir ist es noch nicht bei einem Fahrrad gelungen spürbare Wärme in den lagern zu erzeugen.
Bin ich zu schwach ?
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Wozu hast du denn an deinem Fahrrad ein Gleitlager
Jack-Lee
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@madeba : Die Kurbellänge bestimmt bei gegebener Trittfrequenz halt die Pedalkraft. Da ein Gleitlager für eine Welle aber rund ist, ist die Normalkraft die darauf lastet überall unterschiedlich hoch, was aber nicht weiter tragisch ist, denn µ ist nicht (nennenswert) Lastabhängig. Deshalb kann man mit dieser einfachen herangehensweise arbeiten. Also so als würde man ein Metallstück über eine Fläche mit Gleitlagermaterial schieben.
Was anderes ist es nämlich nicht, wenn man eine belastete Welle in einem Gleitlager dreht.
ABER wegen v.. Da hast du recht Es braucht die Geschwindigkeit der Welle im Gleitlager, nicht an einem Hebel irgendwo anders.
Bei nem 30mm Gleitlager kommt man auf nur noch 0,1m/s und somit nur noch auf eine Verlustleistung von 1/10tel der oben berechneten :X Also knapp 4W.
Was man aber bedenken muss: Wenn Kettenzug auf die Kurbelwelle herrscht, kann sich die Lagerbelastung stark erhöhen, was wiederrum zu höheren Verlustleistungen führt.
Gruß,
Patrick (Der dank Krankheit irgendwie die letzten Tage etwas matschig im Kopf ist..ich bitte dies zu entschuldigen )
Was anderes ist es nämlich nicht, wenn man eine belastete Welle in einem Gleitlager dreht.
ABER wegen v.. Da hast du recht
Es braucht die Geschwindigkeit der Welle im Gleitlager, nicht an einem Hebel irgendwo anders. Bei nem 30mm Gleitlager kommt man auf nur noch 0,1m/s und somit nur noch auf eine Verlustleistung von 1/10tel der oben berechneten :X Also knapp 4W.
Was man aber bedenken muss: Wenn Kettenzug auf die Kurbelwelle herrscht, kann sich die Lagerbelastung stark erhöhen, was wiederrum zu höheren Verlustleistungen führt.
Gruß,
Patrick (Der dank Krankheit irgendwie die letzten Tage etwas matschig im Kopf ist..ich bitte dies zu entschuldigen
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Wozu hast du denn an deinem Fahrrad ein Gleitlager
Billige Kinderräder haben oft Kunststoff-Gleitlager im Tretlager.
Wenn man für die mittleren Kurbelachsen präzisions geschliffene Wellen verwendet, kann man diese mit teilbaren Nadellagern lagern. Man kann aber auch auf die Qualität der Lager vertrauen und die Kugel/Nadellager vor dem Verschweißen auf die Wellen pressen. Ich persönlich würde eine Kurbelwelle immer teilbar aufbauen.
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Da die Kurbellänge bei mir nur bei 120mm liegt, reduziert sich die (Verlust-) Leistung nochmals.
Kettenzug herrscht auf die Kurbelwelle, aber nicht auf die Pedale. An die betreffende Stelle kommt inzwischen ein NSK 2-Loch Flansch-Kugellager aus Stahl (musste jetzt 16 mm Innendurchmesser haben um zu passen).
Würde den eine größere Lagerfläche zu höheren oder niedrigeren Verlustleistungen führen?
Wenn zu niedrigeren könnte man, zumindest falls man in Richtung Kleinserie denkt, sich entsprechende komplette Pedale von Igus fertigen lassen mit Lagern in Igudur F3 (geringer Reibungskoeffizient = 0,1).
Aber wahrscheinlich würde es sich dann eher lohnen, in diese Richtung weiter zu denken:
(Oder eben weniger Montageschritte für weniger Effizienz ;-)
Für mein Einzelstück bleibt es jetzt erstmal so. Wird es zu schlimm, versuche ich teilbare Nadellager, danke für den Tipp @independent mechanic
Die 30mm Wellen sind in Edelstahl gezogen und geschliffen...
Kettenzug herrscht auf die Kurbelwelle, aber nicht auf die Pedale. An die betreffende Stelle kommt inzwischen ein NSK 2-Loch Flansch-Kugellager aus Stahl (musste jetzt 16 mm Innendurchmesser haben um zu passen).
Würde den eine größere Lagerfläche zu höheren oder niedrigeren Verlustleistungen führen?
Wenn zu niedrigeren könnte man, zumindest falls man in Richtung Kleinserie denkt, sich entsprechende komplette Pedale von Igus fertigen lassen mit Lagern in Igudur F3 (geringer Reibungskoeffizient = 0,1).
Aber wahrscheinlich würde es sich dann eher lohnen, in diese Richtung weiter zu denken:
Bedeutet mehr Montageschritte und mehr Effizienz.
(Oder eben weniger Montageschritte für weniger Effizienz ;-)
Für mein Einzelstück bleibt es jetzt erstmal so. Wird es zu schlimm, versuche ich teilbare Nadellager, danke für den Tipp @independent mechanic
Die 30mm Wellen sind in Edelstahl gezogen und geschliffen...
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Jack-Lee
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Servus,
je kleiner das Lager vom Durchmesser wird, umso niedriger die Verlustleistung. Nur muss man darauf achten, das das Lager dadurch nicht überlastet wird (weil zu wenig Auflagefläche zur Verfügung steht).
Je kleiner, desto geringer die Umfangsgeschwindigkeit.
je kleiner das Lager vom Durchmesser wird, umso niedriger die Verlustleistung. Nur muss man darauf achten, das das Lager dadurch nicht überlastet wird (weil zu wenig Auflagefläche zur Verfügung steht).
Je kleiner, desto geringer die Umfangsgeschwindigkeit.
Jack-Lee
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Die Breite ändert nur die Belastbarkeit, aber nicht die Verlustleistung (bzw. nur minimal).
Macht also erstmal mehr Sinn.
Aber nicht vergessen..deine Kurbelwelle verbiegt sich, wenn nur kleine Flächen aufliegen, weil dies Welle sich verformt, hat man auch nichts gekonnt.
Macht also erstmal mehr Sinn.
Aber nicht vergessen..deine Kurbelwelle verbiegt sich, wenn nur kleine Flächen aufliegen, weil dies Welle sich verformt, hat man auch nichts gekonnt.