Lift Entwürfe - welche Version nehmen?

[MrGlasspoole]

Hi,

brauche einen Lift und habe mehrere Möglichkeiten im Kopf.
Leider weiß ich noch nicht wie schwer der Ausleger genau werden wird - schätze mal 5-10Kg, wobei das Hauptgewicht genau in der Mitte sein wird.

Der Ausleger wird aus Alu-Vierkant bestehen. Zwei Quadrate übereinander.

Der Ausleger soll sich in 3-10 Sekunden über die 350mm Strecke bewegen können.

Version 1: An beiden Linearlagern Zahnriemen. Wäre dann im Anhang Zeichnung 1 und 2.

Version 2: 3 Linearlager und einen Zahnriemen an dem in der Mitte. Wäre dann im Anhang Zeichnung 1 und 3.

Version 3: Mit Trapezspindel in der Mitte. Wäre dann im Anhang Zeichnung 1 und 3.

Version 4: Mit jeweils einem Seil an den Linearlagern links und rechts und das ganze per Motor auf und abwickeln. Wäre dann im Anhang Zeichnung 1 und 4.

Version 5: 3 Linearlager und ein Seil an dem in der Mitte. Wäre dann im Anhang Zeichnung 3 und 4.

Hab mal ne ca Stückliste gemacht zum Vergleich:
v1 mit Zahnriemen links & rechts:

6x Zahnscheibe
2x Welle senkrecht
2x Welle wagerecht
4x Kugellager
2x Linearlager
2x Zahnriemen lang
1x Zahnriemen kurz

v2 mit Zahnriemen mitte:

2x Zahnscheibe
3x Welle senkrecht
2x Welle wagerecht
4x Kugellager
3x Linearlager

v3 mit Trapezspindel mitte:

2x Zahnscheibe
2x Welle senkrecht
1x Trapezspindel
2x Kugellager
2x Linearlager
1x Trapezgewindemutter

v4 mit Seil links & rechts:

1x Umlenkrolle
3x Welle senkrecht
2x Welle wagerecht
4x Kugellager
3x Linearlager

v5 mit Seil mitte:

1x Umlenkrolle
3x Welle senkrecht
2x Welle wagerecht
4x Kugellager
3x Linearlager

Sorry für die nicht professionelle Zeichnung. CAD ist nicht so mein Ding.

[HannoHupmann]

Jede Version funktioniert bei entsprechender Auslegung. Die Werte für die Berechnung hast du ja schon gegeben. Welche Version es am Ende werden soll entscheidet sich nach Kosten, Bauraum und Aufwand. Eigentlich ganz einfach.

[MrGlasspoole]

@HannoHupmann, war auf deiner Seite. Der Wall-E ist ja niedlich


Hab jetzt mal nach Preisen geschaut und denke ich machs am besten mit ner Trapezspindel. Dachte erst das wäre wohl das teuerste, aber die Spindeln sind ja günstig. Bis ich die Kugellager usw bei der Zahnriemenlösung zusammen habe wirds teurer. Und bei der Trapezsache muß ich mir keinen Kopf drum machen wo ich die Umlenkrollen (Zahnscheiben) unterbringe.

Frage ist nur was brauch ich für eine Wellenstärke für 350-450 mm?
Welche Stärke und Steigung sollte die Trapezspindel haben?

Bin mir da zwecks verbiegen unschlüssig. Wird ja keine Präzisionssache und von daher weiß ich nicht ob 16er Wellen langen oder ich 20er brauche.

[ranke]

Bin mir da zwecks verbiegen unschlüssig.

Je nachdem, ob das Festlager oben oder unten ist, wird die Kraft in der Spindel eine Zug- oder Druckkraft sein. Bei einer langen, auf Druck beanspruchten Spindel besteht die Gefahr von Knicken, deshalb wird man eher auf Zug beanspruchen wollen und die Druckspannung auf die Führungssäulen übertragen (wenn die einen größeren Querschnitt haben).
Für die Festigkeit der Spindel kann man den Querschnitt des Kerndurchmessers zur Ermittelung der Spannung ansetzen. Wenn man das rechnet, dann wird man sicher weit dünner werden als Tr16.
Falls Du Dich entschließt, die Spindel auf Druck zu Belasten, kannst Du die Knickgefahr nach der Euler'schen Formel abschätzen, auch hier wird man zur Vereinfachung einen Zylinder mit dem Kerndurchmesser der Spindel ansetzen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Knickung

[MrGlasspoole]

Festlager ist das wo das Kugellager reinkommt in dem die Spindel steckt, richtig? Also davon sind es doch zwei - oben und unten? Oder gibts da noch andere Varianten die ich nicht kenne?

Also im Kopf hab ichs so: Oben und unten ein Festlager. Oben eine Zahnscheibe an der Spindel und von da zum Motor der nebendran sitzt.

Hat die Stärke nicht auch was mit der Geschwindigkeit zu tun?

[ranke]

Oben und unten ein Festlager

Lager können Kräfte in radialer und axialer Richtung abstützen. Die radiale Abstützung ist immer vorhanden (sonst ist es kein Lager), die axiale nicht immer. Ein einfaches Gleitlager, das aus einer zylindrischen Welle in einer Bohrung besteht hat keine axiale Abstützung, ein typisches Rillenkugellager kann aber auch axiale Kräfte aufnehmen. Es ist ungünstig, wenn die Axialkräfte an beiden Wellenenden ausgeleitet werden - je nach Montagetoleranz trägt nur ein Lager (man weiss aber nicht welches), außerdem kann es auch zu Verspannungen kommen, die die Lager stark beanspruchen und die Reibung erhöhen. Das Lager, das die Axialkräfte ausleitet heißt Festlager, das (die) andere(n) dementsprechend Loslager. Wenn man zwei Kugellager verwendet, dann wird eines etwas längsverschieblich eingebaut, damit macht man es automatisch zum Loslager.

Hat die Stärke nicht auch was mit der Geschwindigkeit zu tun?

Die Spindelsteigung (also der Hub pro Umdrehung) ist von dem Spindeldurchmesser abhängig (das steht normalerweise aber bei den Spindeln dabei, ansonsten in der entspechenden Gewindenorm).