Radiale kracht op lagerblok UCF

[LauPro]

Momenteel ben ik bezig met het maken van een stuurinrichting voor een boot.

Je moet het zo zien dat het vierkante blokje een lagerblok is:
http://www.aandrijfshop.n...93/lagerblok-ucf-206.html

Deze heeft een asmaat van 30mm en hier komt een as in van ongeveer 100mm hoog. Aan deze as zit een roerarm waar de cilinder op aangesloten wordt. De cilinder wordt gemount op de vier gaatjes rechts.

Deze as met roerarm zal vervolgens worden verbonden met een riem naar het gat dat wat meer naar links ligt. Door het gat links komt namelijk de roeras naar boven van het roer dat in de sloep ligt. Door beperkte ruimte moet ik het draaipunt naar voren halen.

Nou vraag ik mij af of 1 lagerblok sterk genoeg is voor deze toepassing. Iets zegt mij dat ik dan twee lagerblokken moet pakken zodat de krachten beter wordt verspreid. Dat zou eenvoudig te maken zijn door een soort door te maken waar boven ook nog een lagerblok in ligt.

Wat is handig voor deze constructie?

[Grrrrrene]

Hier zou je eigenlijk aan moeten rekenen, maar dat gaat lastig zonder de krachten van de cilinder te kennen of de arm van de kracht die hij gaat leveren (lengte van roerarm) of informatie over de materialen van de verschillende onderdelen Maar het staat buiten kijf dat het altijd beter is om de as op 2 plekken te lageren. Moet alleen wel mogelijk zijn.

Kun je bovenlangs niet zo'n zelfde L-vormige plaat monteren met een lagerblok en die bevestigen met de 4 gaten voor de cilinder, de roeras en wellicht de as van de roerarm?

[ Voor 19% gewijzigd door Grrrrrene op 24-04-2016 12:24 ]

[LauPro]

Dit is de cilinder die we gebruiken en die zit op een roermoment van 235 Nm bij 35 graden. Het systeem moet maximaal ongeveer 300 Nm aan kunnen.

Mij lijkt dit veel te veel voor een simpel lagerblok.

De plaat wordt 10 mm dik, een tweede plaat bovenlangs kan, echter moeten we het lagerblok ook nog kunnen opspannen. Dus de lagerblokken zelf moeten verplaatsbaar zijn als het ware.

[GoldenSample]

LauPro schreef op zondag 24 april 2016 @ 12:35:
Dit is de cilinder die we gebruiken en die zit op een roermoment van 235 Nm bij 35 graden. Het systeem moet maximaal ongeveer 300 Nm aan kunnen.

Mij lijkt dit veel te veel voor een simpel lagerblok.

De plaat wordt 10 mm dik, een tweede plaat bovenlangs kan, echter moeten we het lagerblok ook nog kunnen opspannen. Dus de lagerblokken zelf moeten verplaatsbaar zijn als het ware.

Monteer hem dan vanaf de andere kant.
Verder zorg er voor dat je constructie stevig is dus dat je lagers goed uitgelijnd blijven.

Overigens moet hier aan gerekend worden en qua specs naar het lager. Gezien het type project zou ik gewoon voor 2 lagers gaan. Deze vervolgens goed boven elkaar uitlijnen.

[LauPro]

De onderzijde van de plaat komt op een polyester ondergrond. Hier zou ik een gat in kunnen maken maar hier zit de brandstoftank vrij direct onder.

Het liefste laat ik de as gewoon direct op de onderplaat rusten, met eventueel een kunststof glijplaatje er onder.

Ik denk dat ik in ieder geval wel voor twee lagerblokken ga!

[RemcoDelft]

Begrijp ik het goed dat je het lager dusdanig wil belasten dat de as t.o.v. het lager kan kantelen? Dat zou ik zeker niet doen,

Ik heb hier een SKF Leerboek Wentellagers in de kast staan, en het weer eens opengeslagen. Tweerijige kogellagers zijn geschikt voor situaties waarbij de uitlijning niet perfect is. Of voor zwaardere belastingen zijn er tweerijige tonlagers. I.p.v. met twee lagers te werken kan je dan kiezen voor de situatie waarbij alles in 1 lager zit.
Alternatief is twee lagers vrij dicht bij elkaar zetten, het SKF-boek heeft mooie formules om de verwachtte levensduur te berekenen afhankelijk van de belasting en het toerental. Voor dit gebruik verwacht ik dat de lagers qua krachten zeer veel kunnen hebben.

[LauPro]

Het komt er op neer dat de as t.o.v. het lager gaat kantelen inderdaad. Althans dit was het advies dat ik van de lasser kreeg die het gaat maken. Maar iets zei mij dat dit niet gaat werken.

Als ik een simpele berekening doe met 300 Nm op 10cm, dan zit je al op een tienvoud daarvan (in 2 richtingen) in het lager. Dat zijn echt serieuze lagers die je daarvoor nodig hebt.

Wat ik nu ga doen is een doos maken waar de twee lager in komen. Deze doos kan dan worden opgespannen zodat de riem op spanning kan worden gezet. Het is helaas dan wel zo dat om de riem te vervangen de as los gehaald moet worden.

[RemcoDelft]

LauPro schreef op zondag 24 april 2016 @ 13:19:
Als ik een simpele berekening doe met 300 Nm op 10cm, dan zit je al op een tienvoud daarvan (in 2 richtingen) in het lager. Dat zijn echt serieuze lagers die je daarvoor nodig hebt.

Is die 300 Nm de voorspanning van de riem? Ik snap niet helemaal waarom je "Nm op 10 cm" zegt. Een moment is een moment, ongeacht de afstand. Uiteindelijk moet je per lager uitkomen op een radiale kracht. Een simpel groefkogellager van 30 mm komt dan op 2900 N statische belasting (dynamisch kunnen lagers meer hebben dus dat is geen probleem).

[LauPro]

De roerarm zit aan de bovenkant van de as, het lager aan de onderkant. Als ik dus aan het uiteinde van de roerarm (zeg 10 cm) 300 Nm zet, dan staat er op de as al 3000 Nm.

Die 2900 N statische belasting is in lijn met het lager, zodra je een paar graden scheef gaat wordt deze maximale statische belasting per graad factor 2 kleiner ongeveer.

Edit: Er zit nu een helmstok op van ongeveer 1 meter lang. Als je deze vast hebt en je geeft vol gas dan komt er op die helmstok zo 10-20kg trekkracht te staan puur van de schroef. Dat is op de roeras dan dus al 1000-2000 Nm.

Edit2: Ik bedoel 300 N op 10 cm, dat is dus 3000 Nm.

Edit3: Ik werd door de war gemaakt door de datasheet van de cilinder. Daar specificeert men al een 'rudder torque' en verderop staat dit uitgelegd van cilinder torque. Uitgaande van een vaste roerarm (alleen die lengte staat niet in de tabel).

Maximum torque is 600 Nm op de roeras.

[ Voor 46% gewijzigd door LauPro op 24-04-2016 14:53 ]

[AtomicShockwave]

In plaats van moeilijk kiele kiele werk berekenen zou ik het gewoon zeker sterk genoeg maken. Dat lager vindt het echt niet gaaf als je er op die manier kracht op gaat zetten. Ik zou lekker een lager toevoegen dicht bij het hefboompje waar je aan gaat trekken/duwen.
Dat moet goed te maken zijn met een kort stukje koker 100x100 als afstand houder

[Marinusvw]

Zoals Remco al zegt, je zal zeer goed moet uitzoeken welke lagers je gaat gebruiken. Een standaard NSK UCF206 heeft normaal een self-aligning ball-bearing. Volgens mij zal je moeten kijken naar Spherical bearings. Als ik zo snel kijk heb je sowieso een tweetal lagers nodig hiervoor.

Wat ik ook niet snap is waarom je niet op je cylinder limiters zet waardoor je veel minder krachten op de lager komt als hij tegen z'n limieten aan komt.

Zeer handige boek hiervoor: Rolof Matek, hoofdstuk 14 (Theorieboek, https://www.bol.com/nl/p/...rieboek/9200000002053499/ - Tabellenboek, https://www.bol.com/nl/p/...lenboek/9200000002053495/)

[LauPro]

Ik heb het opgelost door er inderdaad een kokertje op te zetten waardoor ik twee lagers heb.

Het UCF-lagerblok is self-aligned en kan inderdaad kantelen tov de basis, daarmee dus ongeschikt voor de kracht die ik voor ogen had.

Als het geheel af is post ik wel even een fototje.