Wrijvingswiel tegen een drijfriem

MrStock

Hallo,

In onderstaande tekening is een situatieschets geplaatst. Het blauw gearceerde is het wrijvingswiel, het zwart gearceerde is een drijfriem. Achter het drijfriem zit een plaat om deze riem gespannen te houden.
Deze situatie kun je eigenlijk het beste vergelijken met een fietsdynamo tegen een band. Het probleem is echter dat er een klemkracht ontstaat door een veertje bij de dynamo en de dynamo wordt hierdoor echt tegen de band aan gedrukt.

Bij mijn ontwerp mag geen veer worden gebruikt om het wrijvingswiel tegen de drijfriem te duwen. Ik zal de plaat achter de drijfriem dusdanig moeten plaatsen dat deze eigenlijk ervoor zorgt dat de drijfriem 'in' het wrijvingswiel gedrukt wordt. Het wrijvingswiel moet in principe loodrecht blijven staan.
Nu is mijn vraag, hoe creëer ik een 'normaalkracht' die ervoor zorgt dat er geen slip optreedt etc... Zijn hier bepaalde formules voor? Ik krijg alleen maar iets over auto's gevonden en dergelijke, waarvan de banden onder het gewicht van de voertuig genoeg krachten ondervinden om niet te slippen.

Daarbij is de wrijvingscoëfficiënt (of rolweerstand) tussen de twee materialen niet bekend, kan ik dit zelf opmeten of wordt dit een onbetrouwbaar resultaat?

Ik hoop dat het verhaal zo een beetje duidelijk is..

Afbeelding

kwasie

Je wilt het wiel tegen het wrijvingsmateriaal aan later drukken.
Deze kracht wordt opgenomen door buiging in de as. Dit zorgt weer voor een scheefstelling in de lagers, en dat is ongunstig en zul je moeten berekenen.

MrStock

Ja, dat bedoel ik. Maar het probleem is dat ik niet weet met welke kracht ik dit moet laten gebeuren zonder (of zo min mogelijk) slip plaats vind. Hierop ontstaat dus kracht op de as die opgevangen wordt door de lagers.
Ik wil berekenen of mijn lagers dit aan kunnen en of de as stevig genoeg is. Maar ik weet dus niet met welke normaalkracht de twee elementen tegen elkaar moeten om te werken zoals ik het wil..

Michel Uphoff

Heb je meer informatie?

Gebruikte materialen, afmetingen, toerental, gewenste koppel?

Zie ik het juist als ik zeg dat de drijfriem een raaklijn vormt met de cirkel van het wiel, m.a.w. het contactoppervlak is in theorie een lijn?

kwasie

Statica van Hibbeler hoofdstuk 8.

MrStock

Het gebruikte materiaal voor het wrijvingswiel is: matnr. 1.4104 (430F AISI) RVS en voor de drijfriem wordt PU-Rubber gebruikt
De afmetingen van het wrijvingswiel is in de hoogte 16mm, in diameter 27mm.

In theorie lijkt het me wel dat het een raaklijn is, maar dat het in de praktijk (met name door de PU-rubberen drijfriem) toch een oppervlakte wordt..

Er is niet echt een gewenst koppel. De as moet vrij draaien, hoe snel (toerental) of met welke koppel boeit vrij weinig. Onder aan de as hangt een voorwerp die verder met niets in contact is als de as.

Fuzzwood

Ben ik onnozel of is het een makkelijkere manier om een iets langere drijfriem te nemen en het wrijvingswiel als een poelie te gebruiken? Veel groter contactoppervlak, kleinere kans op slip en een lagere inhomogene belasting op de lagers.

Michel Uphoff

Voor PU rubber op staal geldt, afhankelijk van de hardheid van het rubber, een wrijvingscoëfficiënt van 0,2 tot 3. Dat is een forse range. Je zou met iets als een hellingproef zie o.m. hier ongeveer kunnen bepalen hoe dat bij jou uitpakt.

Afhankelijk van de zachtheid van het rubber en de uitgeoefende druk zal het contactoppervlak sterk variëren, zou je ook wel redelijk kunnen meten door de rol in het rubber te drukken met gekende kracht.

Die stalen aandrukplaat echter lijkt mij een minder goed plan. Ook die heeft een dergelijke wrijvingscoëfficiënt met het rubber, en zou dus nogal wat wrijvingsenergie opnemen en mogelijk (te) heet worden. Een roterende rol zou veel beter zijn. Als je een constructie maakt als in het schetsje met twee rollen en vier lagers is de belasting gelijkmatig en met wat stelschroefjes (groen) kan je de afstand tussen beide rollen variëren, waarbij de as van de hulproller in een gleuf zit.
Je stelt dat een veermechanisme niet mogelijk is. Dat kan stotende belastingen opleveren als het PU rubber niet overal even dik is (bij de las bijvoorbeeld). Je zou in het schetsje voor de stelschoefjes twee sterke drukveertjes op kunnen nemen om dit op te vangen. Gezien de grootte van het geheel is dit allemaal met wat handigheid met het bewerken van metaal goed te doen.

: rollen.jpg (22.12 KiB) 1171 keer bekeken

Al met al niet echt iets om aan te gaan rekenen, maar beter om in de praktijk te meten.

kwasie

Wat wil je nou precies?
De as moet vrij draaien, maar je drukt er rubber tegen aan voor wrijving?

MrStock

Michel Uphoff schreef: Voor PU rubber op staal geldt, afhankelijk van de hardheid van het rubber, een wrijvingscoëfficiënt van 0,2 tot 3. Dat is een forse range. Je zou met iets als een hellingproef zie o.m. hier ongeveer kunnen bepalen hoe dat bij jou uitpakt.

Afhankelijk van de zachtheid van het rubber en de uitgeoefende druk zal het contactoppervlak sterk variëren, zou je ook wel redelijk kunnen meten door de rol in het rubber te drukken met gekende kracht.

Die stalen aandrukplaat echter lijkt mij een minder goed plan. Ook die heeft een dergelijke wrijvingscoëfficiënt met het rubber, en zou dus nogal wat wrijvingsenergie opnemen en mogelijk (te) heet worden. Een roterende rol zou veel beter zijn. Als je een constructie maakt als in het schetsje met twee rollen en vier lagers is de belasting gelijkmatig en met wat stelschroefjes (groen) kan je de afstand tussen beide rollen variëren, waarbij de as van de hulproller in een gleuf zit.
Je stelt dat een veermechanisme niet mogelijk is. Dat kan stotende belastingen opleveren als het PU rubber niet overal even dik is (bij de las bijvoorbeeld). Je zou in het schetsje voor de stelschoefjes twee sterke drukveertjes op kunnen nemen om dit op te vangen. Gezien de grootte van het geheel is dit allemaal met wat handigheid met het bewerken van metaal goed te doen.

afbeelding.jpg
Al met al niet echt iets om aan te gaan rekenen, maar beter om in de praktijk te meten.

Ja, ik was er inderdaad achter gekomen dat er een forse marge zat wat betreft de coëfficiënten. Wat betreft de stalen aandrukplaat heb je volledig gelijk en gewoon dom van mij dat ik er zelf niet aan gedacht had.
Ik moet eerlijk bekennen dat ik jouw schetsje niet volledig begrijp...

kwasie schreef: Wat wil je nou precies?
De as moet vrij draaien, maar je drukt er rubber tegen aan voor wrijving?

De as moet draaien door middel van dat rubber, maar de as hoeft verder niks aan te drijven... het doel is puur het draaien zelf. Dat bedoelde ik met vrij draaien. Zonder dat rubber draait de as niet eens.

Ter aanvulling, en wederom wellicht niet handig van mij uitgelegd. Het lagerhuis zit zelf op een ketting die het scherm in (of uit, afhankelijk van richting) beweegt.

Michel Uphoff

Ik moet eerlijk bekennen dat ik jouw schetsje niet volledig begrijp...

[sharedmedia=core:attachments:15929]

Ik heb het schetsje iets aangepast en uitgebreid met een bovenaanzichtje.
De riem (blauw) zit tussen twee rollen (rood) geklemd. De rechterrol draait via twee kogellagertjes (zwarte bolletjes met streepje) rond een niet roterende as. Die as zit in een gleuf, en kan door stelschroefjes (groen) en drukveertjes naar de andere rol verplaatst worden, zodat je de klemkracht op de riem kan instellen. De linker rol zit vast op de as (daarvan wil je de rotatie benutten), en dus wordt hier de as gelagerd.

MrStock

Michel Uphoff schreef:Ik heb het schetsje iets aangepast en uitgebreid met een bovenaanzichtje.

Bedankt! Tekening is zo een stuk duidelijker! Ik zal zeker even kijken of ik dit kan gebruiken bij mijn ontwerp

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Wrijvingswiel tegen een drijfriem

Wrijvingswiel tegen een drijfriem

Re: Wrijvingswiel tegen een drijfriem

Re: Wrijvingswiel tegen een drijfriem

Re: Wrijvingswiel tegen een drijfriem

Re: Wrijvingswiel tegen een drijfriem

Re: Wrijvingswiel tegen een drijfriem

Re: Wrijvingswiel tegen een drijfriem

Re: Wrijvingswiel tegen een drijfriem

Re: Wrijvingswiel tegen een drijfriem

Re: Wrijvingswiel tegen een drijfriem

Re: Wrijvingswiel tegen een drijfriem

Re: Wrijvingswiel tegen een drijfriem