Hydraulische Steuerung : Dimensionen und mehr...?

[hakl]

Wollte eine hydraulische Steuerung planen.

Habe verstanden, das Verhältnis von Plungerpumpen-Volumen/U zu
Zylindervolumen ergibt die Anzahl der Umdrehungen von hart bis hart.
Möchte möglichst wenig Umdrehungen erreichen und da ich jetzt einen
Ziffernsturz von 47 cm zu 74 cm beim Steuerrad umgesetzt habe,
sollte der Hebel auch reichen.

1. Gäbe es bei nur 2 Umdrehungen von hart zu hart auch Nachteile, außer Hebelkraft ? (Vibrationen oder dgl.)

2. Welche Dimension des Zylinders muß ich einplanen,
bei einer Ruderfläche von ca. 0,8 bis 1 m**2 und
einer Motorleistung von ca. 65 PS
sowie einer maximalen Prop-Drehzahl von 1500

Würde mich über Angabe von vergleichbaren Dimensions- und dabei mitspielenden Faktoren freuen.

[Bernd1972]

Ein wesentliches Kriterium ist die Geschwindigkeit des Bootes bzw.der Ruderanströmung. Darus und aus der Blattgröße und der Größe der eventuellen Balanceflche des Ruders und dam daraus resultierenen Hebelarm zwischen Ruderstock und Druckpunkt ergibt sich das erforderliche Moment. Für seegehene Schiffe darf es etwas mehr sein.
Bei geringer Umdrehungszahl des Steuerrades ist natürlich die am Rad aufzubringende Kraft entsprechend größer.

Gib mal die maximale Geschwindigkeit (8,5kn bzw. knapp 15km/h ?) und die Abmessungen des Ruders einschließlich Ausgleichsfläche an, dann kann man mal überschlagen.
Angesichts der begrenzten Geschwindigkeit beim Verdränger wird die Dimensionierung wohl trotz des großen Blattes nicht soo brutal heftig sein müssen...

Gruß
Bernd aus Bielefeld

[hakl]

Ja klar, Verdränger, max. Geschwindigkeit so um die 15 km/h.

Da ich durch den Tunnel viel Platz habe, kann ich einen Prop mit D ca. 55 cm einbauen und
würde gerne die max Drehzahl auf 1200 begrenzen.

Das Ruder geplant max so an 90 X 75 (0,7 m**2) mit Ausgleichsfläche.
Das würden so 9% der Lateralfläche entsprechen.

[Bernd1972]

Ist ja ein Riesenblatt, eigentlich würdest du mit H=0,7 und B=0,5 mehr als auskommen, ausgehend davon, dass Dein Ruder direkt angeströmt wird. WEnn Du keinen Schub machst und treibst, hast du eh keine Ruderwirkung.
Wenn die Ausgleichsfläche dann ca. 1/3 der gesamten Blattfläche betragen würde, wäre das so gut wie neutral auf der Hydraulik.
Wenn Du die Ausgleichsfläche auf 20-25% setzen kannst, wäre das ein günstiges Verhältnis.

Die Kraft kannst Du überschlägig wie folgt berechnen:
F [N] = 23,3 *A[qm]* v[km/h]^2

Diese Kraft multiplizierst Du mit dem Hebelarm
Der Hebelarm ergibt sich aus dem Abstand Kraftangriffspunkt/Ruderstock

Hebelarm = (0,37* Ruderbreite in m) - Breite der Ausgleichsfläche

Dann erhältst Du das maximale Rudermoment in Newton.

Gruß
Bernd

P.S.: Wenn Du ´ne Steuerpumpe suchst, die rückseitig montiert wird (nur Achste sichtbar) sowas gibt es ab 36ccm bis riesig von L&S, echt hochklassige Teile. Werde selbst die Tage eine Anlage bestellen, bin daher gerade im Thema.
Der Vertriebspartner kann nach eigener Auskunft bis zum 10. Messepreise machen, also echt interessant.

[hakl]

Danke, Bernd, werd' mich da mal in die Zahlen stürzen.

Wegen der Pumpe, da bin ich leider noch nicht soweit, um sie mir auf Lager zu legen.
Aber so eine wo nur die Achse sichtbar ist, wäre mir schon recht.
Wie kommst Du bei diesen Pumpen einfach an die Kontrolle des Flüssigkeitsstandes?

Was hast Du eigentlich für eine Dimension beim Ruderstock und welches
Maß beim Tiller ?

Ich wollte in Alu bauen (5083), und dachte da so an ein Rohr vom 60 x10 mm. Flächen (8mm),
nur hinten und vorne angeschweißt und 2 x mit Längsstreben verstärkt.

[Bernd1972]

Kontrolle des Pegels? Rückseitiger Zugang im Verteilerschrank für die Systeme und Vertrauen in Deine Klempnerei.

Gruß
Bernd

[hakl]

Hab noch Fragen oben hinzugefügt, warst schneller mit der Antwort....

[Bernd1972]

Ich werde für die Achse auf Edelstahl 40mm massiv gehen bei 2 Blättern zu 35x50cm.
Für eine erwachsene Anlage ist 200mm Ruderstock bis Anschlag Gabelkopf des Hydraulikzylinders ein normales Maß für die Pinne.

Gruß
Bernd

[hakl]

Meinst Du 2 Blätter außen um den Ruderstock gebogen ?

[Bernd1972]

Nö, bei mir ist´s Doppelruder und 2 Maschinen.
Dein Schiff ist ja mit Einzelanlage motorisiert geplant. Also ´ne andere Geschichte.
Aber was auch nett wäre, wären 2 Blätter auf einer Achse im Abstand von 15cm bei Dir, dann könntest Du für Wartungsarbeiten die Welle ziehen, ohne das Ruder auszubauen, hab ich schon mehrfach auf Binnenschiffen gesehen.
Dann könntest/solltest Du auch die Breite der Blätter noch etwas reduzieren, da die Anströmung besser wird, denn direkt vor der Propellernabe ist strömungmechnisch sowas wie ´ne tote Zone die auf besagter höhe zu etwas weniger Druck auf dem Blatt führt. Das wäre damit überlistet. Die verdoppelte Fläche brauchst Du hier nicht voll aufzuaddieren, sondern nur etwa mit 1,3 - 1,5 zu multiplizieren, da das ganze durch teilweise "Abschattung" kräftemässig praktisch fast wie ein Ruderblatt wirkt.

[hakl]

Diese Kastenruder..., die sollten auch bei langsamer Fahrt
und steiler Ruderstellung mehr bringen.

War auch so mein Gedanke, nachdem ich die mehrmals gesehen habe.
Herausgefunden habe ich aber nicht, ob man hier auch die Achse im Sinne einer Ausgleichsfläche nach hinten schieben kann.

Hab mal 2 Skizzen beigestellt, evtl. hat da jemand noch ein paar Infos.

[Holger]

hallo klaus,
kastenruder ist mechanisch solider, aber ein echter schmutzfänger für plastikbeutel, seegras und so sachen die in flüssen und kanälen herumschwimmen. ich würde deshalb die flache ausführung wählen.

zum steuerzylinder
ich habe damals eine verstellbare pumpe gewählt, allerdings aus segeltechnischen gründen (die ja bei dir nicht vorhanden sind). damit kann ich bei hohem fördervolumen sehr direkt steuern, was für das trimmen unter segel wichtig ist. unter motor fahre ich dann mit kleinem fordervolumen wodurch sich eine geringe ruderrückwirkung ergibt.

die pumpe stammte von lecomble&schmitt aus urt in frankreich (vertreter ist uwe steiner in d)
die webpage von l&s ist www.ls-france.com

telefon : 0033 (0)5 59562222 ansprechpartner ist A. Boltoukhine

der katalog von l&s ist sehr gut mit vielen technischen daten, anwendungsbeispielen und hydraulischen schaltplänen.


holger

[Bernd1972]

Hallo Klaus,
Holgers Argument mit dem Saukram im Kanal ist sicher nicht unberechtigt.
Auf der Anderen Seite wird Dir die erhöhte Ruderwirkung bei geringer Geschwindigkeit bei Schleusenfahrt sehr willkommen sein. Also Abwägungsfrage.
Zur Bauweise des Kastenruders: Die beiden Ruderblätter dürfen oben und unten ruhig eine vollflächige, überstehende Platte haben, der Ruderstock sollte selbstverständlich nicht zwischen den beiden Blättern ganz durchlaufen. Statt dessen kann oben und unten je ein Schraubflansch an der Abschlußplatte angebracht werden.
Wenn Du echte Info für Steuerungen willst, ruf den Steiner mal an.
www.uwe-steiner.de
Etwas amateurhafte Webseite, aber Meister Steiners Kompetenz und Qualitätsbewußtsein gleicht das voll aus.
Gruß
Bernd

[Bernd1972]

Ergänzung:
Natürlich kann ein Kastenruder balanciert ausgeführt werden. Dadurch erhöht sich die Ruderwirkung im Verhältnis zum Einfachruder überproportional, da ein größerer Teil des Schubstrahls abgefangen und sauber abgelenkt wird.

[Holger]

...da fällt mir noch eine variante des kastenruders ein: drehbares ringruder um propeller. ich glaube, diese ausführung heißt kort-düse oder so.
viele schlepper haben so was um sehr manöverierfähig zu sein.

holger

[Bernd1972]

Zitat von Holger

...da fällt mir noch eine variante des kastenruders ein: drehbares ringruder um propeller. ich glaube, diese ausführung heißt kort-düse oder so.
viele schlepper haben so was um sehr manöverierfähig zu sein.

Stimmt, ist sowas wie ne Schmalspuralternative zum Schottel- oder zum Voith-Schneider. Bringt etwa 15% besseren Wirkungsgrad bei entsprechenden Spezialpropellern für die Düse. Für die Sportschiffahrt sicherlich nicht wirtschaftlich sinnvoll zu realisieren, da nicht so ohne Weiteres in "unseren Größen" erhältlich.

Gruß
Bernd