Spider
10.08.2008, 22:24

Kräfte an Pneumatikzylindern?

Hallo LLL!

Für mein aktuelles Projekt läuft die Planungsphase an.
Und es stellt sich die Frage, wieviel Kraft bringen eigentlich die Pneumatikzylinder auf?:confused:

Das das System mit max. 1.5 bar arbeitet weiß ich, bei mehr Druck fliegen die Anschlüsse weg.

Da ich aber eine Masse von knapp 1,4 kg:surprised: bewegen muß (verteilt auf zwei Ausleger) und das bei einer Ausladung von ca 12- 15 cm, sollte man wohl im Vorfeld sorgfältig planen, damit es nachher keine bösen Überraschungen gibt.
Es geht also um die Planung der Ausleger, bzw. ob das mit Pneumatik noch zu realisieren ist. Vielleicht sind ja die neuen Linearantriebe eine Alternative?
Hat evtl mal jemand einen Kräftevergleich mit den herkömmlichen Zylindern gemacht?

Bei den Daten ist eine sorgfältige Planung wohl unumgänglich, das zu wuppende Gewicht ist sicherlich eh schon arg grenzwertig für ein bißchen "Plastik".

Daher meine Frage: Hat da mal jemand annähernd brauchbare Werte ermittelt?

Danke schon einmal!

Viele Grüße

Jens


hollaender
10.08.2008, 22:49

Re: Kräfte an Pneumatikzylindern?

Hallo,

ohne einen oder mehrerer der blauen Kompressor sehe ich schwarz. Außerdem würde ich mehrere Pneumatik-Zylinder parallel schalten.

Ein Vorschlag zum Test: Bau eine Art "Tisch", den Du mit Pneumatik anhebst. Auf den Tisch kannst Du dann Zusatzgewichte auflegen. Lass' Dich mal vom heutigen Posting über die Belastbarkeit der Magnetkupplungen leiten.

Grüße, Arno


» Hallo LLL!
»
» Für mein aktuelles Projekt läuft die Planungsphase an.
» Und es stellt sich die Frage, wieviel Kraft bringen eigentlich die
» Pneumatikzylinder auf?:confused:
»
» Das das System mit max. 1.5 bar arbeitet weiß ich, bei mehr Druck fliegen
» die Anschlüsse weg.
»
» Da ich aber eine Masse von knapp 1,4 kg:surprised: bewegen muß (verteilt
» auf zwei Ausleger) und das bei einer Ausladung von ca 12- 15 cm, sollte
» man wohl im Vorfeld sorgfältig planen, damit es nachher keine bösen
» Überraschungen gibt.
» Es geht also um die Planung der Ausleger, bzw. ob das mit Pneumatik noch
» zu realisieren ist. Vielleicht sind ja die neuen Linearantriebe eine
» Alternative?
» Hat evtl mal jemand einen Kräftevergleich mit den herkömmlichen Zylindern
» gemacht?
»
» Bei den Daten ist eine sorgfältige Planung wohl unumgänglich, das zu
» wuppende Gewicht ist sicherlich eh schon arg grenzwertig für ein bißchen
» "Plastik".
»
» Daher meine Frage: Hat da mal jemand annähernd brauchbare Werte
» ermittelt?
»
» Danke schon einmal!
»
» Viele Grüße
»
» Jens


Technix
10.08.2008, 22:52

Re: Kräfte an Pneumatikzylindern?

Moin moin.

» Daß das System mit max. 1.5 Bar arbeitet weiß ich, bei mehr Druck fliegen
» die Anschlüsse weg.
Nicht ganz richtig. Der maximalste Druck liegt bei 3 Bar.
Voraussetzung: Die Anchlüsse müssen peinlichst sauber sein.

Bei einem meiner MOC, diesem
heben die 4 Zylinder zusammen etwa 7-8 Kg.
Ich habe die Stützlast noch nicht genau ausgewogen, kommt aber in etwa so hin.

greetZ
Technix


Paperino
10.08.2008, 22:53

Re: Kräfte an Pneumatikzylindern?

Hallo Jens,
ich hoffe ich kann dir helfen. Ich habe zwar das mit den Auslegern nicht ganz kapiert, kann dir aber sagen, da ichs grad getestet hab, dass ein Pneumatikkolben dieser Art (http://www.bricklink.com/catalogItemPic.asp?P=2793c01) mit einem Lufttank dieser Art (http://www.bricklink.com/catalogItemPic.asp?P=67c01pb01) und einem Pumper von dieser Art (http://www.bricklink.com/catalogItemPic.asp?P=2797c02) ein packen Zucker mit einem Kilogramm mühelos hebt.

Ich weiß nich ob das mit dem Tank und Pumper hilft aber sicher ist hoffentlich sicher.

Hoffe dir geholfen zu haben.

Paperino


leggor
11.08.2008, 07:40

Re: Kräfte an Pneumatikzylindern?

Hallo Jens,

frei nach Archimedes(287-212):

Gebt mir einen festen Punkt und ich werde die Welt aus den Angeln heben

sind die Abstände aller Anlenkpunkte im Dreieck(?) sehr wichtig...
...und natürlich auch die Beschaffenheit der Hebel(Torsionssteifigkeit und Biegebelastbarkeit) und Lager(vor allem die Knickkraft an den Drehzapfen/Anzahl der Lagerstellen an einem).
Außerdem ist es sinnvoller(glaube ich) wenn die Zylinder drücken anstatt das Gewicht an sich heran zu ziehen(Luftverlust).

Gruß
Steffen


Spider
11.08.2008, 19:13

Re: Kräfte an Pneumatikzylindern?

Hi Steffen
» frei nach Archimedes(287-212):
»
» Gebt mir einen festen Punkt und ich werde die Welt aus den Angeln
» heben

Jo, und genau um diesen festen Punkt ging ja die Frage
» sind die Abstände aller Anlenkpunkte im Dreieck(?) sehr wichtig...
» ...und natürlich auch die Beschaffenheit der Hebel(Torsionssteifigkeit und
» Biegebelastbarkeit) und Lager(vor allem die Knickkraft an den
» Drehzapfen/Anzahl der Lagerstellen an einem).
Diese sinnvoll festzulegen ist doch der Grund der Frage. :blink:
» Außerdem ist es sinnvoller(glaube ich) wenn die Zylinder drücken anstatt
» das Gewicht an sich heran zu ziehen(Luftverlust).
Konstruktiv bedingt, werden die Zylinder die Masse in beide Richtungen bewegen müssen.
Um die Frage anders zu formulieren, vielleicht wird sie dann verständlicher:
Hat jemand mal ausgetestet, welche Masse (in kg) ein senkrechter Zylinder zu stemmen vermag?
Das wäre die Grundlage für die anstehenden Berechnungen, da ich ja die Hebel nach der zu bewegenden Masse und der Hubkraft der Zylinder (nicht veränderbare Werte) anpassen muß.
Nur so herum kann es funktionieren. Ich habe also durchaus keine Frage zu Archimedes. (Obwohl ich solche Zitate sehr schätze)

Gruß

Jens


Spider
11.08.2008, 19:19

Re: Kräfte an Pneumatikzylindern?

Hi Paperino,
das ist schon einmal eine Richtung, jedoch muß ich aufgrund der Hebelkräfte an deutlich größere Werte kommen, wahrscheinlich mit mehreren Zylindern.

Helfen tut´s immer, zumindest kann es nicht schaden. :blink:

Danke!

Gruß

Jens


Spider
11.08.2008, 19:27

Re: Kräfte an Pneumatikzylindern?

Moin Gunther,

die 1,5 bar bezogen sich auf normal verbautes Material als Durchschnittswert.
Klar kann man mit entfetteten Anschlüssen noch ein wenig kitzeln.
Wobei die kleinen Pumpen ja eh bei 1,2 bar aus dem letzten Loch pfeifen, falls sie diesen Idealwert überhaupt packen.


Aber ich werde wohl nicht umhin kommen, Arnos Rat zu folgen, da man schon recht präzise Werte als Grundlage braucht.

Schließlich werden die Ausleger voll sichtbar sein (ähnlich wie bei einem LKW- Ladekran)

Dadurch muß ich dann schon vorher rechnen um die Sache richtig anzugehen.

Aber vor dem Erfolg (hoffentlich) steht nun einmal der Schweiß

Viele Grüße

Jens


Spider
11.08.2008, 19:34

Re: Kräfte an Pneumatikzylindern?

Hi Arno.

Genau das war der Frage Kern,- ob schon einmal jemand diesen Test gemacht hat.

Die Luftversorgung selber macht mir noch keine Sorgen, sie wird an die Bedürfnisse angepasst, kleine Kompressoren habe ich genügend da.

Doppelte oder einfache Zylinder wären das Ergebnis der Rechnereien, basierend auf dem Grundwert der Hubkraft.

Werde ich wohl also am Wochenende mal tüfteln und messen müssen.

Gruß

Jens


leggor
11.08.2008, 19:42

Re: Kräfte an Pneumatikzylindern?

Hey Jens,

» Konstruktiv bedingt, werden die Zylinder die Masse in beide Richtungen
» bewegen müssen.

» Um die Frage anders zu formulieren, vielleicht wird sie dann
» verständlicher:

» Hat jemand mal ausgetestet, welche Masse (in kg) ein senkrechter Zylinder
» zu stemmen vermag?

Ich glaube Du meinst:

» Hat jemand mal ausgetestet, welche Masse (in kg) ein senkrechter Zylinder
» zu ziehen vermag?

Oder arbeiten die Zylinder in beide Richtungen gleich?
Hat da jemand Erfahrungen?


Schaufelsatz
11.08.2008, 20:25

Re: Kräfte an Pneumatikzylindern?

Hallo Jens,

ich habe das gerade mal durch gerechnet.

Der Zylinder hat einen Aussendurchmesser von 15mm. Ich nehme eine Wandstärke von 1,5mm an. Damit ist der Kolbendurchmesser 12mm und die Kolbenstange 5mm.

Daraus ergibt sich eine

Kolbenfläche von 113mm^2
Kolbenringfläche von 93,3mm^2

Damit und dem Druck von 1,5bar läßt sich die Kraft des Zylinders berechnen.
F=pxA

Kolbenseite (Druckkraft) 16,95N -> ca. 1,7kg
Kolbenringseite (Zugkraft) 13,99N -> ca. 1,4kg

Bitte beachte, diese Werte sind ohne Reibung gerechnet und wirken nur in
Richtung der Zylinderachse. Es kann sein, dass durch eine schräge anlenkung
mehr Kraft brauchst.

Glückauf!
Nico

@Steffen
Die Zugkraft ist geringer, weil die Kolbenfläche minus der Fläche der Kolbenstange nur die Angriffsfläche des Drucks ist, nicht der Luftverlust.


Spider
11.08.2008, 21:26

Boah...

Hallo Nico,

» ich habe das gerade mal durch gerechnet.
»
» Der Zylinder hat einen Aussendurchmesser von 15mm. Ich nehme eine
» Wandstärke von 1,5mm an. Damit ist der Kolbendurchmesser 12mm und die
» Kolbenstange 5mm.
»
» Daraus ergibt sich eine
»
» Kolbenfläche von 113mm^2
» Kolbenringfläche von 93,3mm^2
»
» Damit und dem Druck von 1,5bar läßt sich die Kraft des Zylinders
» berechnen.
» F=pxA
»
» Kolbenseite (Druckkraft) 16,95N -> ca. 1,7kg
» Kolbenringseite (Zugkraft) 13,99N -> ca. 1,4kg
»
» Bitte beachte, diese Werte sind ohne Reibung gerechnet und wirken nur in
» Richtung der Zylinderachse. Es kann sein, dass durch eine schräge
» anlenkung
» mehr Kraft brauchst.
»
» Glückauf!
» Nico
»
» @Steffen
» Die Zugkraft ist geringer, weil die Kolbenfläche minus der Fläche der
» Kolbenstange nur die Angriffsfläche des Drucks ist, nicht der Luftverlust.

genau so eine Antwort habe ich gesucht,- in nackten, kalten Zahlen.
Spitze!

Das diese Werte nur in senkrechter Richtung gelten ist klar, so sollte es ja auch gerechnet werden.

Ich habe die letzte Stunde damit verbracht, einen ersten Testaufbau zu basteln.

Dabei habe ich eine digitale Küchenwaage (meiner Holden entwendet) in einen Rahmen aus Techniksteinen eingebaut und einen mittleren (48mm, alte Bauform) Zylinder mittig und senkrecht über der Wiegeplatte fixiert. Versorgt habe ich den Aufbau mit der "Handpumpe".

Leider hat die Waage nur einen Wägebereich von 2 kg,- der locker überschritten wurde.

Hier straft uns also die Praxis Lüge.

In irgendeiner Kramkiste müßte ich noch einen zerlegten Zylinder haben, mal suchen und vielleicht ergeben sich da andere Maße. Auch der Einbau eines Manometers in den Versuchsaufbau wird da noch kommen.

Mal schauen, was man dann an Zahlen ermittelt. Auf jeden Fall übertrifft das schon einmal meine Erwartungen und gibt Hoffnung auf die Durchführbarkeit des Mocvorhabens.

Herzlichen Dank für Deine Mühe und präzisen Ausführungen!!

Gruß

Jens


Micha2
11.08.2008, 22:11

Re: Kräfte an Pneumatikzylindern?

» Oder arbeiten die Zylinder in beide Richtungen gleich?

Nö. Da werden Nicos theoretische Überlegungen durch die Praxis gestützt.

» Hat da jemand Erfahrungen?

Ja, ich. Und Du auch - Du hast damals nämlich mitdiskutiert...

http://www.1000steine.de/...rum_entry.php?id=20329

Gruß
Micha


Schaufelsatz
11.08.2008, 23:44

Bitte. Gerne gemacht. (ohne Text)


leggor
12.08.2008, 07:34

Re: Kräfte an Pneumatikzylindern?

Danke Nico,

bei Fluidtechnik war ich wahrscheinlich Kreide holen.

@ Micha: Vergesslichkeit währt eben doch am längsten.

Gruß
Steffen


Gesamter Thread: