Hydraulik Antrieb-Auslegung

[Sailing-Volker]

Hallo
ich habe seit 5 Jahren mein 15 Meter Stahlkasko Segler gem. Langkieler in der Ecke stehen.
Nun will ich endlich mit dem Ausbau anfangen.
Ich möchte gerne den Motor quer einbauen, daher mache ich mir Gedanken über einen Hydraulik-Antrieb.

Es stellt sich zunächst einmal die Frage wie viel Leistung ich benötige.
Ich hab im Netz einen Rechner gefunden der bei einer Wasserlininienlänge von 12 Metern ca. 70 KW zum erreichen der Rumpfgeschwindigkeit vorgeschlagen hat.
Das Kasko wiegt laut Autokran Waage ca. 20 Tonnen. Ich gehe daher von einem Endgewicht von 30 Tonnen aus.

Ich habe noch eine neue Axialkolbenpumpe von Sauer Danfoss SPV 4/046.
Ich kann diese meines Wissens nach mit 300 bar betreiben.

Einen Motor muss ich noch besorgen, ich denke dabei an einen Industrie oder Baumaschinenmotor.

Bei angenommenen 2500 Umdrehungen und einer Umdrehungsleistung von 0,046 Litern erhalte ich ein Minutenvolumen von 115 Litern.
Meine Formel sagt mir das ich bei 300 Bar Betriebsdruck dann 71 KW hydraulische Leistung habe.

Wie muss ich nun den Antriebsmotor an der Welle auslegen?
Welche Drehzahl und welches Drehmoment benötige ich hier?

Wer hat Erfahrung mit einem Hydraulischen Antrieb?

Dank vorab für eure Hilfe

[jannie]

Moin,
haste Hydraulik-Lösungen als Hobby? Und besten preiswerten Zugang zu allen Komponenten? Sonst würde ich immer ne konventionelle Lösung (Diesel mit Welle) einbauen. Oder wenn es unbedingt eine Entkopplung von An und- Abtrieb sein muss, dieselelektrisch bauen. Ein 15 m, 30 t Boot verträgt gerne um die 100 kw, wenn es auf hoher Se betrieben werden soll.
gruesse
Hanse

[huebi]

Erfahrung mit hydraulischen Antrieben dürften vor allem Leute aus dem Baumaschinenwesen und aus Kranbetrieben haben.

[Leolips]

Zitat von Sailing-Volker

...
Wie muss ich nun den Antriebsmotor an der Welle auslegen?
Welche Drehzahl und welches Drehmoment benötige ich hier?

Wer hat Erfahrung mit einem Hydraulischen Antrieb?

Dank vorab für eure Hilfe

Die Drehzahl richtet sich, denke ich, nach der Größe und Steigung der einzusetzenden Schraube.
Aus der Drehzahl und der zu übertragenden Leistung kannst Du dann das Drehmoment für Deinen Hydromotor berechnen.

Gruß Roland

[T-Technik]

Hallo Volker,
ich vermute Du möchtest die Hydraulik wegen Platzmangel,
Motor gerne quer einbauen, ..... .
Es gibt aber auch Winkelgetriebe z.B. 1:1 mit 90° und pro so ein Teil
verlierst Du nur 2 % der Leistung .
(Dies nur einmal als Alternative)

OK, zur Hydraulik :
So ein System lässt sich berechnen oder halt konstruieren,
dies ist zunächst kein Problem .
Nur müsste man irgendwo beginnen . In deinem Fall mit der angeforderten
Leistung, folglich wie viel Nm bei welcher Drehzahl ?
Und genau hier enden meine Fachkenntnisse !
Welcher Propeller an welchem Rumpf verlangt X Nm @ X N ???
Selbst für mein Projekt nehme ich hier Hilfe in Anspruch .
Hydrodynamik !

Hinzu kommen dann noch Deine technischen Vorgaben o. Wünsche :
Z.B. Wirtschaftliches Fahren, 100% ED-fest, ................... .

Weitere Bedingungen, z.B.: Budget, freie Motoren- u. Bauteileauswahl ?


Hier aber, ich denke ein guter Tip, da in ähnlicher Dimension :

Eines meiner Lieblingsprojekte hier im BF , die wunderbare Arbeit von
Bernd (Compadre) , der sich in seinem Eigenbau ein Hydraulikkonzept
realisiert hat :

http://www.boote-forum.de/showthread.php?t=56569


Leider hört man nichts mehr von ihm, auch die letzten Kontaktversuche
schlugen leider fehl .
Bestimmt könnte er Dir praxisnah helfen .
Ein Versuch ist es bestimmt wert .

Viele Grüße : TOMMI


Nachtrag zu Motoren :

Wenn Du nun Bernd's Thread durchgeschaut hast,
konntest Du feststellen, dass er einen R6-Zylinder Dieselmotor
von Mercedes eingebaut hat, den OM603.910 Sauger 83 kW @ 4600 1/min
Diese laufen seidenweich, ideal für einen Privatdampfer .
Auch bei diesen Motoren kann ich Dir Helfen (Siehe unten) .

[bachbleamle]

Hallo,
denk aber dran, dass Du zur Pumpe noch einen Hydraulikmotor brauchst. Der Wirkungsgrad von Hydropumpen und Hydromotoren ist nicht besonders gut. Du kannst das einzeln mit ca 80% veranschlagen, dann hast du einen Gesamtwirkungsgrad von 0,8 mal 0,8 = 0,64.
das heisst, wenn Du 100 kW an der schraube brauchst, musst Du am Motor 100 durch 0,64 = 156 kW haben. Der Rest wird dann in Wärme umgesetzt und die musst Du dann auch noch wegbekommen.
Wenn Du aber meist, auf der Hydraulischen Lösung bleiben zu wollen, solltest Du Dir überlegen ob Du nicht eine Verstellpumpe und einen Konstantmotor kombinierst. So kannst Du die Schraubendrehzahl aus dem Stillstand heraus fahren.

eddi

[hein mk]

moin
platzmangel kann es bei einem 15meter segelboot ja eigentlich nicht geben,aber sei es drumm,nachdenken kann man in so einem fall auch über eine diesel-elektrische antriebstechnik die bekanntlich sowohl auf der generator als auch auf der e-motorsite mit erheblich besseren wikungsgraden daher kommt.ganz nebenbei erhällt man eine leistungsfähige e-anlage zum kochenbackenbraten,waschenduschenbaden,bohrenfräse ndrehen und sonstwas.die freiheit bei der platzierung des motorraums ist noch grösser da ein meter mehr oder weniger kabel kosten und wiederstandsmässig nicht soviel ausmacht wie zb hydraulikleitungen sammt verschraubungen und tüdellüt. gruss hein

[Corsar]

Servus!

Meine "praktischen" Erfahrungen in pkt hydr. Antriebe habe ich im Bootsbereich nur auf dem Hausbootsektor (hinten quer die Maschine, damit möglichst viel Platz für den Wohnbereich bleibt). Persönlich für ein eigenes Boot mit dem ich lang unterwegs sein möchte würde ich nur mit konventionellen Antrieben austatten (aus wirtscht. Sicht). Hydraulik privat macht nur Sinn wenn Du Bug, und Heckstrahlruder, Ankerwinde, Beibootkran, Kühlschrank, und Klimakompressor auch daran betreiben (zimindestens einiges davon). Vom Wirkungsgrad her ist ein konv. Antrieb als solcher sicher effizienter.

Wenn Du allerdings an die Komponeten günstig ran kommst und Dir die Wartung selbst nicht schwer fällt ist das sicher eine Gute Wahl! Wenn Du Baumaschinenmotoren brauchst sag mir bescheid

[ghaffy]

Also ich bin wahrlich kein Hydraulikexperte, aber ich habe im letzten halben Jahr versucht mich zum Thema schlauzumachen, weil ich ev. unsere Hochdruckpumpe mittels Hydraulik antreiben wollte.

Nach allem, was ich nun dazu weiß, gibt es kaum Antriebe mit besseren Wirkungsgraden.
Hochdrehende Axialkolbenmotoren gehören nach meinem Wissenstand mit zu den effizientesten Aggregaten überhaupt (99,x % Wirkunggrad). Ein einfaches Wendegetriebe "frisst" da schon mehr.

Es gibt viele Gründe es nicht zu tun, aber Wirkungsgrad ist IMHO keiner davon.

[Holger]

grundsätzlich bietet ein hydraulikantrieb vorteile wenn zusätzlich winschen und bugstrahler zusätzlich verwendet werden. die leistungsdichte ist sehr hoch, die komponenten im gegensatz zur elektrik wegen druckbegrenzer nicht überlastbar.


zur motorleistungsbestimmung:

1. kontaktiere einen propellerhersteller. nenne ihm bootsgewicht, form und wasserlinienlänge.

2. lasse dir neben den propellermaßen auch die leistungsaufahme des propellers bei rumpffahrt ausrechnen

3. rechne mit einem durchschnittlichen wirkungsgrad des hydraulikantriebs von ca. 70%. daraus ergibt sich dann die motorleistung für rumpffahrt.

4. lege den motor leistungsmäßig so aus, dass er die ermittelte leistung bei etwa 60% seiner maximalleistung beträgt. der motor arbeitet dann im bereich seines geringsten spezifischen verbrauchs und du hast noch genug reserven wenn du mal gegen den wind andampfen musst.

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wie bereits empfohlen sollte als hydraulikpumpe aus gründen des wirkungsgrades eine verstellpumpe verwendet werden.

als h.-motor bieten sich axialkolbenmotoren bzw. gerotormotoren an.

aus kostengründen sollte nach gebrauchten komponenten aus der bauindustrie recherchiert werden.

industriekomponenten sind relativ preisgünstig, ein ng6 3/4 wegeventil ist bei entsprechendem rabatt für etwa 150€ zu haben (bei dir müsste man wahrsheinlich die größe ng10 wählen.

im vergleich dazu kostet ein hydraulikschlauch L15, ( lw 15mm) 1m lang mit zwei edelstahlanschlüssen etwa 150€ und du wirst viele davon brauchen! in die kleinteile geht wahnsinnig viel geld rein!

bevor du irgendwelche teile kaufst solltest du einen plan machen. damit gehst du zu einem hydraulikhändler (z.b.hansaflex) und ässt dir ein angebot machen. sonst erlebst du eine überraschung!

am beigefügten beispiel ist eine hydraulikanlage für die winschen und einen hilfsantrieb af die propellerwelle dargestellt. der hydraulikkreis kann durch eine pumpe am hauptmotor oder eine pumpe am dieselgenerator-set gespeist werden.

holger

[espade]

Hallo Sailing-Volker,
habe deinen Beitrag gelesen. Für mein Boot suche ich dringend eine solche Pumpe.
Hast du deine verarbeitet? oder könnte ich sie kaufen?
Grüsse
Espade