Heute mal ein kleiner Exkurs in die Berechnung der Zahnstangenantriebe (Auch als eigene Gedankenstütze).
Grundsätzlich rechnet sich der Zahnstangenantrieb wie ein normales Zahnrad…
Wir brauchen zunächst vom Antriebszahnrad folgende Daten:
- Die Anzahl der Zähne
- Das Modul (Größe der Zähne)
Unsere Zahnräder haben ein Modul von 2,0 sowie 15 Zähne.
Hieraus errechnet sich ein Teilkreisdurchmesser (Modul x Anzahl der Zähne) von 30mm sowie eine Abrollstrecke (Teilkreisdurchmesser x pi) von 94,25mm pro voller Umdrehung des Zahnrades oder in anderen Worten 6,28mm Bewegung je Zahn (Abrollstrecke / Anzahl der Zähne).
Das wären bei 1.000 U/min dann 94 Meter in der Minute oder 26Km/h und das Portal würde die 2 Meter Verfahrweg auf der Y Achse rechnerisch in nur 1,3 Sekunden „abspulen“. Die Leadshine 86HS80-EC Schrittmotoren erreichen maximal etwa 2.000 U/min, vergleichbare Servo Systeme sogar 3.000 U/min und mehr. Somit wären wir schon bei 50 bzw. 78Km/h.
Alles viel zu schnell, weswegen eine Getriebeuntersetzung im Verhältnis 1:5 zwischengeschaltet wird. Die Geschwindigkeit reduziert sich damit auf 19m/min bei 1.000 bzw. 38m/min bei 2.000 Umdrehungen des Motors bei gesteigertem Drehmoment.
Hier noch unsere Excel Berechnung: Zahnrad_v4.
Guten Tag, können Sie mir weiterhelfen?
Ich habe vor einen Lift an meinen Balkon zu bauen.
Technische Daten:
Ich muss eine Höhe von 3200mm überwinden
Größe der Plattform 1000 x 1500mm
Maximalgewicht 600kg
Als Führung wollte ich 2 Linearführungen nutzen Durchmesser 40mm
Als Antrieb weiß ich nicht welchen Motor ich nutzen kann….
Neben die beiden Führungen wollte ich je eine Zahnstange verbauen Modul 3 um die Kräfte zu überträgen?
Mittig der Plattform sollte ein (passender) Motor sitzen mit einer Welle und je einem Zahnrad links und rechts. ( Die Welle soll nochmals gelagert sein durch die spannweite von 1500mm
Ich vermute das man die 3200mm in etwa 16 sekunden als angenehm empfindet?
Also 200mm pro sekunde.
Ich weiß aber nicht welche Drehzahl der Motor benötigt um dies umzusetzten und wieviel kw er haben sollte.
Servus!
Das klingt nach einem sehr ambitionierten Projekt…
Dem Text nach vermute ich, dass es hier um Personen- (Rollstuhl?) Transport geht. Aber selbst für einen reinen Lastenbetrieb muss auf jeden Fall mindestens doppelte Redundanz verbaut werden. D.h. eine Motorunabhängige Bremse und nochmal eine Sturzbremse. Brechen Ritzel oder Welle geht es ansonsten ganz schnell abwärts.
Ich würde anstatt einer Zahnstange eher eine Seilwinde verbauen – das ist einfacher und günstiger. In beiden Fällen ist ein Drehstrommotor mit Schneckengetriebe sinnvoll. Außerdem benötigt man eine Bremse, denn selbst ein Schneckengetriebe hemmt nur bedingt. D.h. sobald der Strom weg ist würde die Platform absinken.
Der Motor benötigt dann noch einiges an Regelung und Überwachung, z.B. gegen Überlast, für sanftes anfahren/bremsen, etc.
Linearführungen Baugröße 40 sind für einen Aufzug eigentlich zu teuer, vor allem 2x3m Meter davon mit 4 Wagen. Damit das stabil wird müssten es schon zwei parallel verlaufende Schienen sein. Hier reichen (wie auch im Aufzugsbau) T-Stahlprofile und kugelgelagerte Rollen.
Die Formel ist im Artikel beschrieben und kann einfach umgestellt werden um die benötigte Drehzahl zu erhalten.
12.000 mm/min / Modul 3 / 50 Zähne / pi = 25 U/min.
12m/min ist schon relativ flott, Zahnstangenaufzüge auf dem Bau haben oft nur 7-10m/min.
Da der Selbstbau einige Gefahren mit sich bringt und weder trivial noch günstig wird würde ich persönlich eher auf einen gebrauchten Bauaufzug zurückgreifen…
nimm eine alte gut gebrauchte 2 Säulen – Autohubbühne mit Gewindespindel
an dem Ausleger eine Plattform und gut ist