maximale wirkende Kräfte Elektromotor beim blockieren?

[KMNkND]

Guten Morgen liebe Techniker,

es ist schon gefühlt 15 Jahre her das ich mich damit beschäftigt habe. Stehe aber gerade an dem Punkt wo ich was berechnen muss und hoffe auf eurer Wissen und Hilfe.


Zur Ausgangssituation:



Ich habe eine Elektromotor von Siemens mit 7,5 kw, auf der einen Seite.
Der treibt mit seiner Motorwelle über eine Klauenkupplung eine Antriebsmaschine auf der anderen Seite an.


Die Antriebsspindel blockiert jetzt schlagartig!


Ich würde gerne die entstehenden Kräfte die von dem Elektromotor ausgehen berechnen, um hinterher sagen zu können wann die Welle reißt.
Daraufhin könnte ich versuchen die Welle anders auszulegen oder eine andere Motorkombination zu wählen.
Die auf die Antriebswelle einwirkende Kraft muss doch höher sein als nur das Kippmoment oder?






Ich danke euch schonmal für die Hilfe.


Gruß Kai

 

[motmonti]

Im Anlaufmoment kam der Motor bis zu 3,5 x Nennmoment liefern. Ist der Motor auf Nenndrehzahl beschleunigt, geht bei Nennstrom das Nennmoment über die Welle. Wird die Drehung jetzt schlagartig abgebremst, muss die drehende Läufermasse zum stehen gebracht werden und gleichzeitig baut sich mit dem größer werdendem Schlupf wieder ein erhöhtes Moment auf. Welche Maße wird denn auf Maschinenseite bewegt. Das muss auch betrachte werden. Es kann ja auch der Motor schlagartig blockieren und dann wirkt das Moment aus der rotierenden Masse der Maschine.

 

[KMNkND]

Wow, so schnell schon eine Nachricht zu dem Thema.
Auf der Maschinen läuft eine Schraubenspindelpumpe. Bestehend aus einer Antriebswelle die nochmal zwei weitere Wellen Antreiben.
Ich versuche mal das Gewicht der drei Wellen in Erfahrung zu bringen

 

[Derfnam]

Wow, so schnell schon eine Nachricht zu dem Thema.
Auf der Maschinen läuft eine Schraubenspindelpumpe. Bestehend aus einer Antriebswelle die nochmal zwei weitere Wellen Antreiben.
Ich versuche mal das Gewicht der drei Wellen in Erfahrung zu bringen

Setze mal lieber eine Rutschkupplung ein;-)

 

[Derfnam]

Wow, so schnell schon eine Nachricht zu dem Thema.
Auf der Maschinen läuft eine Schraubenspindelpumpe. Bestehend aus einer Antriebswelle die nochmal zwei weitere Wellen Antreiben.
Ich versuche mal das Gewicht der drei Wellen in Erfahrung zu bringen

Das Gewicht selbst bringt eigentlich wenig. Das gesmte Massenträgheitsmoment aller rotierenden Massen wäre wichtiger- kann man aber nicht so einfach ermitteln.
U selbst wenn man das könnte, sind zu viele (willkürliche) Annahmen erforderlich um weiterrechnen zu können;-)

 

[derschwarzepeter]

Das gesmte Massenträgheitsmoment aller rotierenden Massen wäre wichtiger- kann man aber nicht so einfach ermitteln.

Das Massenträgheitsmoment kann man u.U. errechnen,
aber um den Momentenstoß zu berechnen (den will KMDkND offenbar wissen),
braucht man auch die Torsionselastizität des Systems,
die die ist für die Winkelverzögerung relevant.

Nachdem das Alles schwierig abzuschätzen ist, ...

Setze mal lieber eine Rutschkupplung ein;-)

 

[Derfnam]

braucht man auch die Torsionselastizität des Systems,

Wos'n dös?
Welche Einheit hat die denn?

 

[derschwarzepeter]

[Nm/rad] ... das ist die Einheit der Federrate der Torsionsfeder.

Die Antriebsspindel blockiert jetzt schlagartig!

"Schlagartig" ist relativ:
Das ist eher ein sehr rascher Abbau der Winkelgeschwindigkeit.
Es verwinden sich die Achsen unter der Belastung durch ein Drehmoment um einen gewissen Winkel,
Zähne biegen und Riemen längen sich, das Gehäuse/Gestell gibt im Bereich der Lagersitze nach.
Je nachdem, wie komplex oder groß/lang die Geschichte ist, umso elastischer wird die.
Das kann man schön mit einem Drehmomentschlüssel messen!

 

[Derfnam]

[Nm/rad] ... das ist die Einheit der Federrate der Torsionsfeder.

Mit dieser Erkenntnis wüßte man aber trotzdem noch nicht, ob (und wann) die Welle "reißt".
Für mich ist das ein bißchen "heiße Luft" zu erzeugen;-)

 

[derschwarzepeter]

Ich würde gerne die entstehenden Kräfte die von dem Elektromotor ausgehen berechnen

KMNkND wollte also die "Kraft" (genauer: das Moment) BERECHNEN:
Beim Vorgang "berechnen" wird aufgrund physikalischer Eingangsdaten mit mathematischen Mitteln
aufgrund für richtig erkannter Gesetzmäßigkeiten die gesuchte physikalische Größe ermittelt.
Das ist exakte Naturwissenschaft.

Das münzen das dann die Maschinenbauer durch heiße Luft in Vorhersagen über Haltbarkeit,
indem sie 7 Faktoren dazurechnen, die nach ihren historischen Entdeckern benannt sind
und letztendlich kommen dann kleine Sicherheitsfaktoren dazu (z.B. 5),
weil man ja sonst nicht wirklich weiß, ob´s vielleicht DOCH NICHT hält.
DAS ist schon eher heiße Luft.

 

[Udo39]

Die Erfahrung sagt "Die Gummiklötze lösen sich auf etwas später hat die Kupplung einen Freilauf"

 

[derschwarzepeter]

Ich habe hier auch von dir keine Berechnung gesehen,
sondern nur einen (guten) Rat aufgrund von Abschätzung.
Also hältst auch du das für legitim,
hast jedoch keine Abschätzung dafür.

Wenn du mit meiner Abschätzung nicht einverstanden bist,
dann rechne doch vor, wieviel das WIRKLICH aushält!

 

[pleindespoir]

Die Antriebsspindel blockiert jetzt schlagartig!

Die Ursache für diesen Betriebszustand ist zu ermitteln und zu beseitigen.

Sollte diese "Vollblockade" jedoch unvermeidbar sein, würde ich eine Hardyscheibe dazwischenbauen.
Bringt viel Elastizität ins System, was wiederum die auftretenden Kräfte reduziert und kostet deutlich weniger, als die Neuanschaffung aller ausgeschlagenen Teile. Lässt sich auch recht flott ersetzen.

Wenn die Hardyscheibe jede Woche fetzt, ist es dann vielleicht doch so langsam an der Zeit, sich Gedanken über eine sinnvolle Lösung der Problemstellung zu machen.

 

[Derfnam]

Sollte diese "Vollblockade" jedoch unvermeidbar sein, würde ich eine Hardyscheibe dazwischenbauen.
Bringt viel Elastizität ins System, was wiederum die auftretenden Kräfte reduziert und kostet deutlich weniger, als die Neuanschaffung aller ausgeschlagenen Teile. Lässt sich auch recht flott ersetzen.

Wenn die Hardyscheibe jede Woche fetzt, ist es dann vielleicht doch so langsam an der Zeit, sich Gedanken über eine sinnvolle Lösung der Problemstellung zu machen.

...oder eine Hydro- Kupplung.

 

[berndwegman]

Was Festigkeits-Berechnungen u. deren Grundlagen angeht würde ich als Maschinenbauer dich als "Elektrofips" wahrscheinlich um Längen schlagen.

Also wenn ich mir so deine geistigen Ergüsse in diesem Forum hier anschaue, wo es schon mit einfachen Gleichungen der klassischen Mechanik mangelt und man alles in Frage stellt:

https://www.physikerboard.de/ptopic,384813,.html#384813

Ich könnte noch dutzende andere Beiträge von Dir heraussuchen. Jedes mal macht man um das aufstellen, herleiten und rechnen mit Gleichungssystemen ein großen Bogen.
Da Frage ich mich wirklich wie Du ein Festigkeits-Berechnungen z.B. nach dem Vorbild der Balkentheorie und der Differentialgleichung durchführen möchtst. Alles was man von Dir in diesem Forum gesehen hat sind stets zeichnerische Lösungen von resultierenden Lagerkräften und co. Die aber für eine Festigkeitsberechnung völlig unbrauchbar sind.

Rechne mir doch bitte mal die Scherkraft, Klemmlänge und benötigte Festigkeit einer M12 Schraube bei einer geforderten Mindesvorspannkraft und führe dazu noch einen statischen Dauerfestigkeitsnachweis aus. Ich bin mal gespannt.

@derschwarzepeter

Also Torsionselastizität lässt sich über das Widerstandsmoment (Verfahren nach Steiner) und dem Elastizitätsmodul rechnerisch ermitteln. Genauso wie das Massenträgheitsmoment.

 

[derschwarzepeter]

Werte Kollegen,
HIER geht es NICHT um eine Schraubenberechnung,
sondern um

Die Antriebsspindel blockiert jetzt schlagartig!

Ich würde gerne die entstehenden Kräfte die von dem Elektromotor ausgehen berechnen, um hinterher sagen zu können wann die Welle reißt.

Bitte bleibt beim Thema!

 

[derschwarzepeter]

Ich hab da mal ein bisschen aufgeräumt.

Bitte bleibt beim Thema!

Die Antriebsspindel blockiert jetzt schlagartig!


Ich würde gerne die entstehenden Kräfte die von dem Elektromotor ausgehen berechnen, um hinterher sagen zu können wann die Welle reißt.

 

[derschwarzepeter]

Im Gegensatz zu den gelöschten enthält posts #15 zumindest teilweise lösungsrelevante Aussagen.
Drum bleit´s drin.

 

[pleindespoir]

Torsionselastizität lässt sich über das Widerstandsmoment (Verfahren nach Steiner) und dem Elastizitätsmodul rechnerisch ermitteln. Genauso wie das Massenträgheitsmoment.

Das könnte drinbleiben - der Rest darf durchaus wegmoderiert werden, da es sich überwiegend um themenfremde persönliche Angriffe handelt.

Wen ich aus Versehen Ingenieur so schreibe, wie man es ausspricht, wird das ja auch von der Moderation korrigiert, weil sich da jemand angegriffen fühlt. Oder wenn ich "Begriffe aus der Nazizeit" verwende, die in der Umgangssprache durchaus geläufig sind und sogar jeweils eigene Artikel bei wikipedia besitzen, werden die ja auch wegmoderiert.
Wobei ich mich frage, weshalb das Forum Werbung und Beiträge, die den Begriff "Volkswagen" enthalten, akzeptiert ...

 

[berndwegman]

Das könnte drinbleiben - der Rest darf durchaus wegmoderiert werden, da es sich überwiegend um themenfremde persönliche Angriffe handelt.

Hier handelt es sich um keine persönlichen Angriffe, sondern um Tatsachen und um eine Bitte seine Fähigkeiten mal in einem Beispiel vorzuführen. Ansonsten sollte man doch solche Unterstellungen und Profiliergehabe bitte unterlassen:

Zitat:

"Was Festigkeits-Berechnungen u. deren Grundlagen angeht würde ich als Maschinenbauer dich als "Elektrofips" wahrscheinlich um Längen schlagen."

​

Zumal man ja schon an den Kommentaren erkennt ob hier wirklich jemand weiß worüber er spricht und das ist bei einem Benutzer "Derfnam" leider nicht der Fall und hier scheint ein "derschwarzpeter" doch wesentlich kompetenter.