---

BerechnungEinscheibenTrockenkupplung.pdf

Hallo!
Ich habe hier eine Seilwinde mit einer Einscheiben-Trockenkupplung die auf beide Seiten einen Reibbelag aufgeklebt hat.
Wenn ich die theor. Zugkraft über das Drehmoment berechne, bekomme ich ein Ergebnis das von der Wirklichkeit weit abweicht.
Das Prinzip: Eine Hydrozylinder drückt über eine Druckplatte die Kupplungsscheibe an die Seiltrommel. Das ergibt je nachdem ob die Trommel voll oder leer ist eine max. und eine minimale Zugkraft.
lt. meiner Berechnung müsste ich eine min. Zugkraft von 81,6kN erreichen. Tatsächlich erreiche ich jedoch nur ca. 60kN
Habe ich einen Fehler in meiner Berechnung oder an was kann diese Differenz liegen.
Natürlich vorausgesetzt der Reibwert meines Kupplungs-Belages stimmt. Dieser ist nach Hersteller 0,45. Ich habe den in der Berechnung schon etwas herabgesetzt auf 0,43.

mit bestem Dank im Voraus,
Bert

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Also die Rechnung stimmt... Wie misst du Drehmoment und Druck?

------------------

Es gibt keinen Feierabend... und dann ist die Aufgabe doch einfach, dass man so herangeht, dass man das schafft und dann kann man das auch schaffen und ich hab überhaupt keinen Zweifel.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Danke Dir!

Der Druck ist der Anpressdruck des Zylinder. Den sehe ich am Manometer= 140bar.
Daraus kann ich mir mit der Zylinderfläche die Anpresskraft ausrechnen.
Die Fläche des Hydrozylinders ergibt sich aus D= 150mm und d=110mm ==> 8168 mm²
Dadurch ergibt sich für die Anpresskraft = Druck x Fläche = 114,4kN
Das Drehmoment kann ich dann nur errechnen.

Die Kupplung muss sich erfahrungsgemäß erst einschleifen, auch ist die Auflage nicht über die ganze Reibfläche aber trotzdem
ist mir das zu viel Unterschied.

Danke nochmals,
Bert.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Erhöhst du den Zug so lang bis die Trommel sich dreht oder was machste?

------------------

Es gibt keinen Feierabend... und dann ist die Aufgabe doch einfach, dass man so herangeht, dass man das schafft und dann kann man das auch schaffen und ich hab überhaupt keinen Zweifel.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Moin!

Reibung streut immer sehr! Da hat alles Mögliche erheblichen Einfluss. Manchmal muss sich nur das Wetter ändern... 25% weniger (oder mehr) ist für mein Dafürhalten eher wenig. Für sicherheitsrelevante Berechnungen eine geringere Abweichung anzunehmen, wäre IMHO fatal.

Eine Fehlermöglichkeit könnte ansonsten sein, dass die Kupplung eingelaufen ist; dann verlagert sich der Reibradius nach innen. Verzüge oder Fertigungsfehler können auch diese Wirkung haben. Bei den hier gegebenen Maßen macht beides nicht so sehr viel aus, aber bis zu 8% Abweichung könnten davon schon kommen.

Erheblich ist auch pft die Reibung an der Kolbendichtung des Hydraulikzylinders. Unter Druck ist das gar nicht so wenig! Womöglich ist das hier ja sogar ein Ringkolben; dann wäre das Verhältnis Dichtkantenlänge zu hydraulisch wirksamer Fläche besonders ungünstig.

------------------
Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

It's not the hammer - it's the way you hit!

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo!

Ich habe eine Seilwinde. Um die Zugkraft zu messen, hänge ich eine Messwaage am Seilende an. Dann betätige ich die Kupplung. Die Zugkraft an der Waage erhöht sich bis eben die Kupplung durchrutscht.
Und das geschieht bereits bei einer Zugkraft von 60kN und nicht wie berechnet bei über 80kN

Danke Dir!
Bert

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo!

Das mit dem Einlaufen ist völlig richtig: Der eigentliche Außendurchmesser der Kupplungsscheibe beträgt 315mm.
Nach dem ersten "Einfahren" habe ich die Kupplung zerlegt und festgestellt, dass die Reibfläche nicht bis zum Außendurchmesser geht sondern bei etwa der Mitte also bei 275 mm aufhört. In der Berechnung habe ich das bereits berücksichtigt.
Das ändert jedoch nur ca. 500N, also nicht wirklich so viel.

Der Kupplungszylinder ist ein Ringzylinder und macht einen max. Hub von 10mm. Nach bereits 5mm Hub drückt er die Druckplatte samt Kupplungsscheibe an die Trommel. Ich kann den Zylinder per Hand Ein- u. Ausfahren. Ich glaube nicht, dass hier viel Reibung herrsch. Oder verstehe ich dich Falsch?

Danke euch nochmals,
Bert

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Vermutlich habe ich da ein Verständnisproblem:
Wenn das Ding so aufgebaut ist wie auf Deinen Bildern, hast Du dann wirklich 2 Reibflächen?
Ich finde nur eine.

Ok, jetzt habe ich sie auch gefunden, sorry.

[Diese Nachricht wurde von Torsten Niemeier am 01. Jun. 2016 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Zitat:

---

Original erstellt von bert007:
I... festgestellt, dass die Reibfläche nicht bis zum Außendurchmesser geht sondern bei etwa der Mitte also bei 275 mm aufhört.

---

Wenn der Außenbereich gar keine Reibspuren zeigt, kann das aber kein Einlaufeffekt sein, sondern lässt sich nur durch Abweichungen von der Ebenheit erklären .

Zitat:

---

Original erstellt von bert007:
Ich kann den Zylinder per Hand Ein- u. Ausfahren. Ich glaube nicht, dass hier viel Reibung herrscht.

---

Ja, ohne Druck ist die Reibung meist gering, aber solche Dichtungen sind so gebaut, vielmehr: müssen so gebaut sein, dass sie bei höherem Innendruck des Zylinders auch stärker an die Zylinderwand gepresst werden.

Ob das wirklich so viel ausmacht, kannst Du nur über eine unabhängige Kraftmessung klären.

------------------
Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

It's not the hammer - it's the way you hit!

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Mmh. Kann hohe Reibung im Zylinder wirklich dazu führen, dass im stationären Zustand weniger Anpresskraft vorhanden ist?
Vermutlich dumme Frage, aber blamiert habe ich mich ja schon...

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Danke für deine, wie immer tollen Antworten Roland!

Das die Kupplungsscheibe nur innen drückt kommt wahrscheinlich daher, dass sich durch die hohe Anpresskraft von über 100kN die Druckplatte leicht durchbiegt. Ich habe jetzt mal den Reibbelag der Scheibe leicht konisch abgedreht. Der Belag hat dann gleichmäßige auflage aber, wie auch durch die Berechnung zu erwarten, erhöht sich dadurch die Zugkraft nicht wesentlich.
Das Problem liegt meiner Meinung nach am Reibwert. Wenn ich von der tatsächlichen Zugkraft auf den Ist-Reibwert zurückrechnen komme ich au ein my= 0,3! Der Hersteller des Belages gibt jedoch 0,45:
Ich habe mir jetzt die Oberflächen der Gegenflächen von Trommel und Druckplatte angeschaut und Festgestellt, dass die Trommelinnenfläche noch die Drehrillen von der Bearbeitung aufweist. Diese Rillen sind ja genau parallel zur Reibkraft. Fahre ich hier mit dem Fingernagel die Rillen entlang spüre ich wenig Wiederstand. Das selbe ist mit der Druckplatte. Ich habe nun mit einer runden Topfscheibe die Flächen geschliffen und dadurch ein Muster quer zur Reibkraft erzeugt (Das merkt man auch mit dem Fingernagel).
Ich dachte mir, das sich dadurch beim Andrücken der Kupplungsscheibe der Reibbelag besser im Gegenmaterial verhakt.
Das hat auch ca. 10kN Zugkraftgewinn gebracht. es fehlen mir aber immer noch ca. 20kN zum berechneten Wert. Mir würden weitere 10kN jedoch schon genügen.
Ich habe den Reibring auch schon schmäler gedreht (Innendurchmesser erhöht) auf eine Breite von 25mm. Das Ändert jedoch au8ch nicht viel.
Mein Kollege meint, dass dadurch weniger Auflage ist und die Zugkraft sinkt. Nach der Theorie müsste jedoch die Fläche egal sein. Nur der Reibradius ist wichtig. Theoretisch könnte man den Innendurchmesser so lange vergrößern, (Reibringbreite verkleinern) bis ich die maximale Flächenpressung erreiche.
Ändert sich der Reibungskoeffizient bei einer Erhöhung der Flächenpressung?

Leider erfahre ich vom Belag- Hersteller keine wirklich brauchbaren Informationen über die Bearbeitung und Oberflächenbeschaffenheit der Gegenmaterialien. Oder generell, auf was man achtgeben muss. Da helfen solche Ideen wie die mit der Reibung der Dichtungen im Zylinder wesentlich mehr weiter.

Danke für eure Bemühungen,
Bert

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hi,

Richtig: Aus Radius, Normalkraft und Reibwert, ist der Rest ziemlich egal und spielt erst im Dauereinsatz eine Rolle.

Wenn du jetzt über die Bearbeitung einen Formschluss erzeugst, hilft dir das erstmal... Das wird sich aber zügig abnutzen und dann bist auch wieder kein Stück weiter.

Der Reibwert lässt sich ja über Kippen bei messen des Winkels relativ leicht und ausreichend genau bestimmen... Dann hast schon mal bestätigt, dass deine Kupplung mechanisch Funktioniert und es wirklich am Reibwert liegt.

Dann kannst abhängig vom Material des Belags schauen, was da wohl bei Montage schief gelaufen sein könnte. Organische die du mit Fett an den Fingern angeschaut hast... Gibt genug Fehler die man machen kann.

Wenn der iO ist, erzeugst vermutlich doch keine ausreichende Normalkraft oder deine Waage ist Mist.

Grüße,

Gollum

------------------

Es gibt keinen Feierabend... und dann ist die Aufgabe doch einfach, dass man so herangeht, dass man das schafft und dann kann man das auch schaffen und ich hab überhaupt keinen Zweifel.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo!

Was meinst du mit "über Kippen bei messen des Winkels"
also die Waage ist sicher in Ordnung.
Ich schau mir das alles nochmals genau an

Danke!

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Anderer Ansatz: drückt der Zylinder normal auf die Druckscheibe oder gibt es mechanische Umlenkungen (vergleichbar den Schemata im pdf), die durch Lagerreibung etliches an Kraft vernichten?
Peter

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo!
Das Bild im PDF ist nur ein Schema aber im Prinzip richtig.

Die Druckplatte ist am Ringzylinder über ein großes Axial-Rillenkugellager verbunden.
Die Seiltrommel ist mit der Druckplatte schiebbar verbunden.
Zwischen Seiltrommel und Druckplatte sitzt die verschiebbare Kupplungsscheibe.
Der Ringzylinder drückt die Druckplatte samt Kupplungsscheibe an die Seiltrommelwand. Und die Trommel wird dann mitgedreht.
Ich hab jetzt mit dem Zylinderhersteller gesprochen. Dieser würde die Verminderung der Druckkraft durch die Reibung der beiden Dichtungen auf 10%! einschätzten. Mit dem hätte ich jetzt auch nicht gerechnet.

Danke,
Bert

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Zitat:

---

Original erstellt von bert007:
Ich hab jetzt mit dem Zylinderhersteller gesprochen. Dieser würde die Verminderung der Druckkraft durch die Reibung der beiden Dichtungen auf 10%! einschätzten. Mit dem hätte ich jetzt auch nicht gerechnet.

---

Nochmal die Frage:
In Deinem Fall steht der Zylinder doch.
Wo sollen da Reibungsverluste sein?

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Zitat:

---

Original erstellt von bert007:
Hallo!

Was meinst du mit "über Kippen bei messen des Winkels"
also die Waage ist sicher in Ordnung.
Ich schau mir das alles nochmals genau an

Danke!

---

Glaub das ist auch irgendein Schülerversuch in der 5. Klasse. 

https://elearning.physik.uni-frankfurt.de/data/FB13-PhysikOnline/lm_data/lm_282/auto/kap04/cd095.htm

Sollte klappen.

------------------

Es gibt keinen Feierabend... und dann ist die Aufgabe doch einfach, dass man so herangeht, dass man das schafft und dann kann man das auch schaffen und ich hab überhaupt keinen Zweifel.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP