Walze in der Bauphase

[Bärtram]

So, wie angekünigt habe ich mich nach den Ferien an eine Walze dran gemacht.
Den Baustand könnt ihr ja sehen. Leider könnt ihr auch den Fehler sehen.
Der Spanner, welchen ich zum Verstellen nutzen wollte, ist immerhin ein M20 Spanner. Leider hat er der Belastung nicht standgehalten.

Ich habe ein Hebeverhältnis von 1:40 das macht dann bei meinen 80 Kg eine Gewichtskraft 80kg x 40 = 3200 kg bzw 3200 x 9,81 = 31392 KN

Meine Frage an unsere Ingenieure wäre:

Wie muss ich die Gewindestangedimensionieren ?

 

[Survivor]

Ich bin zwar kein Ingenieur, sondern nur dummer Schüler , aber vielleicht kann ich dir trotzdem ein bischen weiterhelfen.
Mein Vorschlag:
Spannschloss entsorgen und gegen Wagenheber mit mind. 2 to, besser 5 to austauschen.
Du warst doch beim suchen auf anderen Seite ziemlich aktiv und müsstest die Konstruktion mit wagenheber schonmal gesehen haben. Der Wagenheber hat auserdem den Vorteil, dass man die Zustellung so begrenzen kann, wie man es braucht.
Das teil stellst du auf eine massive Platform, die du mit dem unteren hebel verbindest. Ich denke die Konstruktion (Abstützung Fußhebel) dürfte allgemein etwas stabiler ausfallen ich werde für die verbindung zum unteren Hebelarm 30*30 Quadrat verwenden ( wenn ich mal so weit bin)
viel Glück!
Survivor

 

[luftauge]

Rein vom Bild her beurteilt:
Der Schwachpunkt scheint das freistehende Spannschloss mit den beiden offenen Stangenenden zu sein, an beide Seiten eine "Führungsschiene", und die Kraft sollte besser gesteuert/gerichtet werden können.

Anstelle der "normalen" Gewindestangen, die normalerweise eher auf Zug eingesetzt werden, wäre vielleicht eine Trapezgewindespindel (Bewegungsgewinde/Schub- oder meinetwegen Stellgewinde) mit den entsprechenden Führungen besser geeignet. -> Schrottplatz, alte Werkzeugmaschinen ausschlachten.

Beim zweiten Hinsehen - eine stabilere Führung für die obere und unter Stangenhälfte könnte schon ausreichen, um das Durchbiegen mindestens zu reduzieren, aber die normalen Steigungsgewinde sind wirklich nicht ideal, um Druck- oder Schubkräfte zu übertragen.

Du willst das alles lieber selber bauen, aber auch mit zusammengesuchten Fertigteilen wirst Du noch genug Arbeit haben

Gruß Andreas

 

[Bärtram]

Schrottteile ??

Erst mal einen Schrotthandel für solche Dinge in der Nähe haben.
Bei uns gibt es so etwas, im Radius 50 km nicht. Deshalb fertige ich das meist an.

Die Idee mit dem Wagenheber kenne ich aber ich finde die Gewindestangenlösung von Mr Hugh Mac Donnald eigentlich ganz gut.

 

[Ganduer]

Hi,

meine Walze ist vor kurzem fertig geworden. Habe auch eine M20 Gewindestange benutzt für die höhenverstellung. Und bisher hält sie. Habe allerdings kein Spannschloss verwendet sondern eine Durchgehende Gewindestange die in einem Rohr geführt wird und mittels Mutter verstellt wird.

Werd versuchen nächstes Wochenende ein paar Bilder davon zu machen.

Gruß
Ganduer

 

[newtoolsmith]

Hallo Bärtram,

das Problem deiner Konstruktion ist nicht die hohe Kraft von 31392N ( nicht kN) sondern der Schlankheitsgrad deiner Stütze.

Eine Gewindestange der Festigkeitsklase 8.8 kann über 110kN Zugspannung wegstecken. Bei Druckbeanspruchung allerdings ist der Schlankheitsgrad S=4*l / d ausschlaggebend. Dabei ist l die Länge der Stange und d der Kerndurchmesser. Bei M20 sind das nur 15,5mm. Auch das Flacheisen ist nicht auf Druck belastbar, es würde als nächstes Knicken.

Es sollte S möglichst unter 100 liegen. Man muss dann die Knickung nicht mehr berücksichtigen.

Wenn also deine Stütze etwa 800mm lang ist, dann sollte der Durchmesser nicht unter 32mm liegen.

Zumindest ist dies ein Richtwert.

TIP:

Ersetze deine Stütze durch ein Rohr 50*2,5mm oder dicker, mit einer 20mm Stahlscheibe als Deckel. In den Deckel kannst du ein Gewinde M30 schneiden und ein !kurzes! Stück Gewindestange einsetzen. Durch den großen Durchmesser des Rohres erhältst du eine ausreichende Knicksicherheit.

Übrigens funktioniert meine Walze auch noch nicht richtig, die Konstruktion ist noch zu weich. Wenn ich mal Zeit habe....

Schöne Lager hast du desweiteren verbaut, die sehen meinen 35mm Lagern frappierend ähnlich.

MfG
newtoolsmith

 

[Bärtram]

Danke

@newtoolsmith

danke für die Fachinfo, ist genau was ich gesucht habe, Werde die Rohrlösung umsetzen.

Ich will ja unter die Hebelmechanik noch eine Excenterwelle setzen.
Um die zu planen fehlt mir noch eine Info.

Wieviel kann man pro Walzgang walzen ?
Was schaffen eure Walzen ?

 

[Bärtram]

Doch die Wagenheberlösung

Hallo Leute, ich habe doch den Wagenheber genommen. Eine 8.8 Gewindestange war mir zu teuer.

Jetzt hält die Chose auch wenn ich mich ganz auf den Hebel stelle.

Jetzt ist der Antrieb dran, da bin ich mir über die Dimensionierung nicht ganz sicher.

Wie schnell soll der Stahl gewalzt werden ?
Wie viele mm kann man in einem Walzgang überhaupt wegdrücken ?
Welche Motorleistungen habt ihr so genommen ?

 

[Survivor]

Die genaue Geschwindigkeit in m/min habe ich gerade nicht parat, aber die meisten Walzen haben ca 20-25 u/min bei einem Walzendurchmesser von 50-80mm. Die Antriebsleistung ist das hauptproblem. Starke getriebemotoren (über 1kw) sind sauteuer und extrem schwer (will heißen: Versand problematisch) Die mindestleistung bei den Walzen, dier ich bisher gesehen habe war 0,55 Kw ( hat mein Motor auch) mal muss dann halt weniger zustellen.
Gruß Survivor

 

[hobby]

...die meisten Walzen haben ca 20-25 u/min bei einem Walzendurchmesser von 50-80mm...muss dann halt weniger zustellen...

Wenn ich das mal eben richtig überschlagen habe kommen bei den o. g. Randbedingungen Walzgeschwindigkeiten von 50 bis 100 mm/Sekunde heraus.
Anders gesagt:
Bei einer Schiene von 500 mm Länge würde der Walzdurchgang dann zwischen 5 und 10 Sekunden dauern. Das scheint mir realistisch zu sein.

Was die Zustellwerte angeht, so sind sie (die Antriebsleistung mal nicht berücksichtigt) vom Durchmesser der Walzen und dem Reibwert zwischen den Walzen und dem Walzgut abhängig.
Wobei ich keine Ahnung habe, wie gross der Reibwert bei der Paarung aus warmem und kaltem Stahl ist.

Gibts denn hier keine Experten aus dem Stahlwalzbereich, die dazu etwas aus der Praxis beitragen können?

 

[Survivor]

Ich denke das mit der Zustellung ist Erfahrungssache. Man kann die Industriewalzen eher weniger mit unseren "Spielzeugen" vergleichen.
Man muss einfach ein bischen rumprobieren, mit wieviel zustellung es noch klappt.
@bärtram: machst du dir an den Wagenheber noch eine Vorrichtung, mit der du die Zustellung pro Hub einstellen kannst? Wäre nämlich sehr praktisch

 

[Bärtram]

Zustellung

Ja das ist angedacht, aber erst muß die Walze mal laufen. Dann kann man die Zustellung bestimmen und und die Begrenzung anfertigen.

Was mich im Moment viel mehr umtreibt, ist die kleine Schraube mit welcher der Hydraulikkreis entspannt wird. Da müsste eigentlich ja auch eine Verlängerung dran. Um die anzuschweißen müßte ich die Schraube aber ausbauen und dann läuft mir das ÖL weg.
Da hab ich noch keine überzeugende Lösung.

 

[Survivor]

@bärtram
Ja, du hast recht, da fließt das Öl raus diese Erfahrung habe ich auch gemacht. ich konnte das Teil aber wieder retten, indem Ich Öl nachgefüllt habe (war eine ziemliche Fummelei) jetzt tut er wieder.
Ich habe einen schönen T-Griff rangeschweißt, ist besser als die "werkslösung" fall su doch noch einen Griff ranmachen willst: Auf keinen Fall im Zusammengebauten Zustand den Haltestab ranschweißen!! (an der Schraube ist noch eine O-Ring dichtung)

Hast du schon einen Motor? Ich hab 2 Monate gesucht, bis ich einen passenden gefunden hatte
Survivor

 

[newtoolsmith]

Leg doch den Heber so, dass die Schraube oben ist. Dn kannst du sie heraus drehen ohne dass etwas tropft. Habe ich auch so gemacht.

Ob es ungünstig ist, wenn die Walze schneller läuft? Meine Walze macht nämlich über 100mm pro Sekunde, vielleicht sogar 150. Vielleicht resultiert daraus auch die mangelhafte Walzleistung - es stellt sich kaum eine Verformung ein.

MfG
newtoolsmith

 

[Ganduer]

Hab gerade mal durchgerechnet und mich hoffentlich nicht verrechnet. Meine Walze macht ca. 113 mm/sekunde und die verformung des Materials ist ganz gut, ich bin zumindest damit zu frieden.
Die Zustellung mach ich immer nach gefühl, wenn ich zuviel zustelle springt die Kette über, vermute ich zumindest da es immer etwas knallt wenn der wiederstand zu groß wird (ja ein 1,3kw Motor (hat mich nur 25 Euro gekostet) zieht einiges ;-) ).

Was an meiner Walze noch fehlt ist ein Schalter zum an und aus machen, muss bisher immer zur Steckdose rennen, aber der Schalter liegt schon auf der Werkbank muss nur noch verkabelt werde.

Gruß
Ganduer

 

[Bärtram]

@ Newtoolsmith

hinlegen ist gut, das werde ich mal versuchen.
War bei Deiner Walze nicht das Problem, dass die untere Rolle nicht mittig drunter saß ? Da kommt dann von der eingebrachten Kraft ja wenig im Stahl an, dafür aber sehr viel an den Drehpunkten der unteren Walzenaufnahme. Ich denke, man muß sehr stark darauf achten, dass die eingebrache Kraft senkrecht unter der Rolle angreift. Also genau in Pressrichtung.

Wenn man das mal durchrechnet, dann ist die benötigte Kraft gar nicht so groß. In einem Thread zu den Pressen habe ich gelesen, das glühender Stahl sich bei 100 N / mm² "bewegt".

Wenn wir mal vorraussetzen, das wir eine 60er Walze benutzen, macht das bei einem Millimeter Pressung eine Eindrücklänge von ca. 0,8 mm macht dann bei 30 mm Walzbreite eine nötige Kraft von 2,4 KN.
Selbst wenn man also eine schlechte Mechanik baut, und die Hälfte der eingebtrachen Kräfte in den Lagern verwschindet benötigen wir ca. 5 KN das sind bei einem kurzen Hebel von sagen wir 1:25 noch 500 N auf dem Pedal. Vereinfacht sind das dann 50 kg.

Aber evtl. sind die 100 N / mm² ja falsch.

 

[newtoolsmith]

...toll, jetzt habt ihr mich wieder heiß gemacht.

Nächste Tage werde ich mir die Walze nochmalvornehmen.

Wie viel Zustellung kann man denn nun nehmen?!?!?!?! Kann mal jemand einen Vierkantstahl vorher und nachher messen?!?!

Wenn es nicht an der Geschwindigkeit liegt bliebe es mir erspart, ein größeres Kettenblatt zu fräsen - große Lust habe ich darauf nämlich nicht.

Insgesamt scheint mir die Konstruktion zu weich zu sein, denn eine glühende 16mm C45 Welle verformt sich kaum (die Abflachung nach einem Durchlauf wird kaum 2mm breit) und nach dem Durchlauf schnappen die Walzen deutlich aufeinander zu. Könnte auch sein, dass im Heber noch Luft ist.

Ich werde mal genau nachsehen und Lösungen erarbeiten.

Bis dahin

MfG
newtoolsmith

 

[Bärtram]

Zustellung

Ich habe mit dem ersten Versuch, dem mit dem Spanner, einen Drückversuch gemacht. also nur Drücken, nicht walzen.
Da bin ich auf 1,8 mm bei einem Rechteckvon 20mm ST37 gekommen. Dann hat meine M20 Stange nachgegeben. Der Test der neuen Konstruktion steht noch aus.

Mache ich wohl morgen.

Kann es sein, das der Stahl federt ?

Für den Antrieb will ich Kartteile nehmen. Das müßte eigentlich gehen.
Für die Kette von 60 auf 10 Zähne mit einer 428er Kette.
Das Zeug ist Spottbillig.

 

[newtoolsmith]

@Bärtram:

Was heißt 428er Kette? Etwa 0,428 Zoll Teilung? Das wären knapp 10,9mm - ich glaube, so eine Kette habe ich auch benutzt.

Falls ich doch ein größeres Kettenblatt anfertigen und eine längere Kette aufziehen muss, kann ich dich dann als Quelle hinzuziehen? Was kostet der Meter denn konkret?

MfG
newtoolsmith

 

[Bärtram]

Kart teile

ich weiß die mm Angaben zur Kette nicht, du muß mal nach Kart kettenblätter und ketten googeln.

Ich habe für meinen 35 mm Wellenzapfen eine Kettenblataufnahme vom Kart und daren will ich dann Kettenräder aus dem Kartsport nutzen, dann kann ich jederzeit mal eine andere Übersetzung nutzen. Das Ritzel wollte ich auf die Zwischenwelle schweißen. Leider habe ich noch keine Quelle für eine 500mm Riemenscheibe.

Ich will mit ca 50mm / s arbeiten.