by Hasler, Heiniger, Lehmann

Transkript

1 by Hasler, Heiiger, Lehma

2 Ihaltsverzeichis Seite vo 7 Seite Nr: Ihalt: 0 - Ihaltsverzeichis 0 - Pflichteheft 03 - Drehmometberechug (Drehatrieb) 04 otoreauslegug (Drehatrieb) 05 Kotrollberechug (Drehatrieb) 06 Lastmometberechug (Schwekatrieb) 07 Lastmometberechug (Schwekatrieb) 08 otore- ud Getriebevorwahl (Schwekatrieb) 09 otore- ud Getriebevorwahl (Schwekatrieb) 0 Alaufmomet (Schwekatrieb) Alaufmomet (Schwekatrieb) Leiterauszug (Seilauslage) 3 Leiterauszug (Berechuge) 4 Schur ud Seilrolleauswahl (Leiterauszug) 5 Wideberechug (Leiterauszug) 6 otoreauslegug (Leiterauszug) 7 Übersetzugsberechug ud Zahradauslegug (Leiterauszug)

3 Pflichteheft Seite vo 7 Pflichteheft Objekt: odell vo Drehleiterfahrzeug, 3-, agirus/ Deutz IVECO, assstab :8. Die maximale Rettugshöhe bei 75 Leiterwikel, soll 660mm betrage. Der Leitersatz ist eie dreiteilige Stahlkostruktio gemäss Zeichug. Es sid drei Atriebe zu kostruiere. Drehatrieb der Leiter: - Stufelos um die eigee Achse (360 ) drehbar - Die Drehgeschwidigkeit dafür soll 5 für 360 betrage Schwekatrieb der Leiter: - Stufelos vo horizotal (abgelegt) bis 75 aufgerichtet - Selbsthemmug i geschwektem Zustad - Die Schwekgeschwidigkeit dafür soll 0 für 75 betrage Atrieb Leiterauszug : - Stufeloser Auszug - Der Eizug der Leiter ka durch die Schwerkraft erfolge - Führug der Leiterelemete ist icht zu kostruiere, Edaschläge sid icht zu bestimme - Selbsthemmug i ausgefahreem Zustad - Die Auszugsgeschwidigkeit soll 8 für mm betrage Weiteres: Stromversorgug: V maximal 3A

4 Drehatrieb Seite 3 vo 7 Drehmometberechug asse Drehkraz 40g Hebemechaismus 700g Verbidugsteile 40g otore + Getriebe 50g Leiter 4400g m Total 40g + 700g + 40g + 50g g 5430g 5.5kg F m a 360 v Dreh 4 / s 5s Leiter v Dreh 60s / s 60s mi ω π 30 Leiter π 4 mi rad / s α ω t 0.4rad / s s 0.rad / s α r 0.rad / s.4m 0.6m / s (Wir ehme ¾ vom maximale Leiterradius a) a FAtrieb m a 5.5kg 0.6m / s.43n Leiter F r.43n.4m.77nm

5 Drehatrieb Seite 4 vo 7 otoreauslegug / Scheckegetriebe Das omet wird über ei Scheckegetriebe übersetzt. i z z 40 Schecke 40 : Leiter 4 mi i 4 mi mi Leiter.77Nm 0.44Nm 0.5Nm i 40 Schecke Stirgetriebe 0400 mi 60 mi otor istir 65 ( axo otor A max 6, V, 6W) otor Wir wähle das Stirradgetriebe axo GS 30 mit i60

6 Drehatrieb Seite 5 vo 7 Lastmomet auf der otorewelle Leiter 0.5Nm TLast Nm 7.7mNm i 60 Stir Der gewählte otor ka ei Alaufdrehmomet vo bis 4.3mNm erzeuge. Wir habe also och geüged Sicherheit, für das verachlässigte Beschleuigugsmomet ud Reibugsverlust durch Lagerug. Kotrollberechug S 0400 mi mi ZRad i S 73.3mi mi

7 Lastmomet T Last maximaler Hebelarm Schwekatrieb Seite 6 vo 7 Beim Reche des grösstmögliche Drehmometes (Leiter gaz ausgefahre aber icht aufgestellt) merkte wir bald, dass ei Atrieb wege de Platzverhältisse bei userem odell kaum zu realisiere ist. Nach Rücksprache mit Herr Laz, wurde das Pflichteheft agepasst: Die Leiter wird erst aufgestellt ud erst daach ausgefahre. Wir etschiede us für eie Kompromiss: Die Leiter soll währed dem Aufrichtvorgag ausgefahre werde köe. Dazu musste zuerst der, währed des Aufricht-, Ausfahrprozesses, maximal wirksame Hebelarm s AX herausgefude werde. Geg: t 0s t AUS 8s AUF α 75 s mm α 75 v AUF 7.5 / s t 0s mm v AUS 6.77mm / s 8s AKH cos α s (556mm + t v ) cos(t v ) HEBEL AUS AUF Wirksamer Hebelarm [mm] Zeit [s]

8 Schwekatrieb Seite 7 vo 7 s AX 675mm aximales Drehmomet s m g 0.675m 4kg 9.8m / s AX AX 3.4Nm Zugkraft i der Spidel 6 F s 3.4Nm 0.03m AX Zug 44.45N Umfagskraft i der Spidel 6 Geg: δ Haft 5. 7 (Haftreibwikel/ Stahl auf Stahl gefettet) (Böge S.9) δ 0.6 (Gleitreibwikel / Stahl auf Stahl gefettet) Gleit δ `.5 δ δ`haft 6.55 δ `Gleit (Böge S.0) P Gewide mm d Flake 5.35mm (TB 8-) ta α d P Flake π mm mm π FUH FZug ta( α + δ `Haft ) 44.45N ta( ) 77.44N Selbsthemmug we δ α i.o. `Haft

9 Schwekatrieb Seite 8 vo 7 FUG FZug ta( α + δ`gleit ) 44.45N ta( ) 3.6N Lastmomete vor dem Getriebe d Flake 0.535cm TLH FU 77.44N 0.7Ncm d Flake 0.535cm TLG FUG 3.6N 8.45Ncm

10 Schwekatrieb Seite 9 vo 7 otore- ud Getriebevorwahl otor Typ: axo REmax Spaug: V Leistug: 5W Alaufmomet:.5 Ncm Nemomet: 0.6 Ncm Nedrehzahl: 8600 mi Trägheitsmomet:.03 gcm Läge: 8.9mm Durchmesser: mm Getriebe Spidel s 60s 0s P Gewide 70 mi 8600 mi 70 mi otor i theoretisc h Spidel Gewähltes Getriebe 3.8 Plaetegetriebe: axo GP C Übersetzugsverhältis: i Getriebe 9 Wirkugsgrad: η 0. Getriebe 7 Trägheitsmomet: J Getriebe 0.4gcm Läge: 3.mm Durchmesser: mm Aufrichtzeit s 60s i P 45mm 60s mi mm Getriebe t otor Gewide 9.s Lastmomet auf der otorewelle T TLH η 0.7Ncm Last i Getriebe Getriebe.0Ncm

11 Schwekatrieb Seite 0 vo 7 Alaufmomet Reduziertes Trägheitsmomet J Spidel δ π d h 7.84g / cm π (0.6cm) 7cm ω π 30 i π 8600 mi 30 9 Spidel G g 3.rad / s (55.6cm) 4000g 0.7gcm (3.3cm) J Leiter m h + m l + 75 v Leiter 8. / s 9.s gcm Leiter v S 60s / s 60s mi ω π 30 π.37 mi 30 Leiter Leiter 0.4 rad / s J Getriebe 0.4gcm (gemäss Herstellerkatalog ist dieses omet bereits reduziert) J otor.03gcm ω π 30 π 8600 mi 30 otor otor rad / s J red J + J G + J S ω ω S + J L ω ω L 3.rad / s 0.4rad / s.03gcm + 0.4gcm + 0.7gcm gcm 900.6rad / s rad / s.53gcm

12 Schwekatrieb Seite vo 7 Alaufmomet ωede ωafag rad / a 0 rad / s 7 TB eschleuigug J red.5 0 kgm Nm 0.046Ncm t 0.5s TAlauf TLast + TBeschleui gug.0ncm Ncm.07Ncm T T 8.85Ncm LG Ne i Getriebe ηgetriebe 0.43Ncm Gemäss Agabe des otoreherstellers ist der otor ausgelegt für ei Alaufmomet vo.5ncm ud für ei Nemomet vo 0.6Ncm Somit habe wir mit dem gewählte Atrieb och geüged Reserve. I Abetracht desse, dass wir die Lagerreibug verachlässigt habe ud falls durch usachgemässe Bedieug ei grösseres Alaufmomet etstehe sollte. Spidel 6 Kupplug 3 Eiheit otor / Plaetegetriebe Auf Details der drei obige Positioe wird verzichtet. Es ist zu beachte, dass die Eiheit otor / Plaetegetriebe schwekbar gelagert ist. Zudem muss sie die axiale Zugkräfte, die vo der Leiter her wirke aufehme, da das Plaetegetriebe ur begrezt belastet werde darf.

13 Leiterauszug Seite vo 7 Nach diverse Überleguge zu verschiedee Seilführugssysteme etscheide ich mich gege ei eifaches Auszugssystem (Leiterauszug über Wide; Leitereizug durch Eigegewicht mit Widefreilauf). Das gewählte System soll ei Auszugsseil, sowie ei Rückholseil beihalte. Dabei ka das System ur durch Reversierug des otors Ei- ud Ausgefahre werde. Zu beachte: Auszugs- ud Rückholseil müsse gleich lag sei feste Umlekrolle ud lose Rolle pro Seite Lose Rolle wird beötigt, um ei stufeloses Ei- ud Ausfahre zu ermögliche (ach Versuche festgestellt) Je läger ud schwerer die Leiter ist um so mehr sollte sie durch ei seitlich agebrachtes Drahtseil vorgespat sei. So wirkt ma eier Durchbiegug bei max. Auszug etgege (aus der Feuerwehrpraxis) Alle Edaschläge sid mechaisch Je ach otoretyp muss das System och eie Widebremse beihalte, um die Selbsthaltug zu gewährleiste

14 Leiterauszug Seite 3 vo 7 Berechuge: Leiter ist 3-teilig Teil ist fest ausfahrbar sid ur Teile, Leitergewicht. so ergibt sich ei aderes Leitergewicht 4kg (alle 3 Teile) mit ur ausfahrbare Teile ergibt sich ei Gewicht vo: 4kg 4 kg.666kg 3 Reibug wird verachlässigt, weil wir beim erste Leiterteil eie lose Rolle habe ud sich so das Gewicht halbiere würde. Kraft bei eiem max. Wikel vo 75 F F G G m g.666kg 9.8m / s 6.6N F G si α 6.6N si(75 ) 5.69N

15 Leiterauszug Seite 4 vo 7 Bei eiem Leitergewicht vo.666kg wähle ich für die Seilauslage: aurerschur Ø.5mm (Polypropyle) ach eiem Versuch hat sich herausgestellt, dass ma die Schur mit mi. 0kg belaste ka. Best.Nr erhältlich i alle igros Verkaufstelle. Seilrolle Ø 5mm (Poliyamid) erhältlich bei der Firma Gesa Trasporttechik

16 Leiterauszug Seite 5 vo 7 Welle aus S35JR ρ 7800 kg / m 3 Wide aus Alumiium ρ 700kg / m Wide D 0mm U D π 6.83mm 3 Läge eies Leiterteils 556mm Drehmomet (ohe Reibug): l F ges ( F + F ) DWi 0mm 0mm 0.0m g GWelle G si ( m + m ) We GWelle Wi l m m m We Wi Wi d π 0.005m π 0.m 7800kg / m l ρ 4 4 d π d π l l 4 4 ρ ( 0.0m) π ( 0.005m) m kg π 0.05m 700kg / m kg F GWe+ Wi ( m + m ) g ( 0.05kg kg) We Wi 9.8m / s 0.53N ges ( F + F ) l ( 5.69N N ) 0mm 58.06Nmm 0.58Nm G si GWelle Welle- d: W 5.69Nmm d' mm d 5mm σ 80N / mm b

17 Leiterauszug Seite 6 vo 7 Drehzahl: Um 60" 8" l Seil 556mm Um( Umdrehuge) U 6.83mm Um " 60" mi 8" 8" otorebestimmug: mi 58.06Nmm 0.58Nm mi 0.58Nm mi P kW 0.8W Gewählter otor: axo DC otor U: V I: 5mA P:.W i: 37: Weitere Ifos siehe otoredateblatt folgede Seite!

18 Leiterauszug Seite 7 vo 7 Übersetzug: i 9.5 mi Wide otor 35mi 0.84 z z i a ( z + z ) z a.84 0mm z 4z z z i z 50z a 0.5 ( z + z ) ( 4z + 50z) 3mm Die Zahräder werde vo der Firma ädler ( bezoge. Art.Nr. für z Art.Nr. für z

19 Herzliche Dak de äer der Berufsfeuerwehr Ber. Sie habe us ei Drehleiterfahrzeug vo der techische Seite gezeigt ud geduldig usere viele Frage beatwortet.