Hydraulikantrieb

[Passat2003]

Hallo Jo, na da bin ich aber zufrieden, das dir die Konstruktion gefällt..... mir nähmlich auch Die Zähnezahl der Riemenscheiben sind natürlich berechnet, und sorgen dafür das die Pumpe ihre max. Drehzahl von 3000 1/min auch nahezu erreicht. Auf Grund der Verluste die sich auch auf den Dieselmotor auswirken, werden wir die erreichte Drehzahl erst bei der Wasserung erfahren, und mit der Propellergröße auszugleichen versuchen.
gruß Chico

[Jhighspeed]

Hallo Chico,

bei 3000 Umdrehungen beträgt die Fördermenge der Pumpe etwa 60 l/min.
Die lichte Weite der Saugleitung sollte dann mindestens 30mm betragen.
Die Fließgeschwindigkeit wäre dann am Limit mit etwa 1,5 m/s.
Auf der Druckseite sollte die lichte Weite etwa 15mm betragen.
Die Fliessgeschwindigkeit wäre dann etwa 6 m/s.

Bei 60 l/min kommt der Hydromotor langsam an seine Leistungsgrenze
bzw. Betriebsbereichsgrenze.
Diese Bauart von Motoren ist als "Langsamläufer" konzipiert.
Maximal mögliche Drehzahl und maximal möglicher Druck darf nicht gleichzeitig sein.
Bei Deinem Motor sind bei 60 l/min (entspricht 1150 1/min) nur noch 140bar zulässig.
Ich hab mal das Datenblatt zu dem Hydromotor hier verlinkt:

http://powersolutions.danfoss.com/st...e/520l0262.pdf

Diese Hydromotoren haben ziemlich restriktive Betriebsbereiche.
Wenn der Motor im "roten" Bereich (siehe Diagramm auf Seite 21)
betrieben wird, geht die Lebenserwartung rapide begab.

Von der Anwendung her (Propellerantrieb), wäre ein Hydromotor wie bei OceanixTS
verwendet wird, wesentlich besser und einfacher im Umgang.

Viele Grüße

Jo

[Passat2003]

Danke Jo für deine Infos und Berechnungen..... Das deckt sich dann ja mit den Daten die ich habe. Die Drehzahl des Dieselmotors wird sich unter Last verringern, somit auch die Drehzahl der Pumpe, daraus resultierend auch die Drehzahl des Hyd. Motors. Der Hyd. Motor macht ca. 1100 1/min, und wir gehen davon aus, das er unter Last so um die 800 1/min macht. Diese Drehzahl wird erstmal für die Berechnung des Propellers angenommen, um eine Grundlage zu schaffen auf die wir dann mit Steigung und Größe nach oben oder unten reagieren können.
Ich gehe davon aus, das wir keinen Mengenteiler benötigen um langsam fahren zu können. Der Dieselmotor lässt sich in einem Bereich von 1000 1/min regeln, das dürfte genügen um das Boot auf ca. 6 Km/h runterzubringen. Der Motor von Oceanix ist auf eine Welle gesetzt, das war bei unserer Konstruktion nie angedacht, weil wir uns immer im Flachwasser befinden, und unser Antrieb immer Kippbar sein soll. Nochzu soll unser Projekt immer noch mit einfachen und günstigen Mitteln gebaut werden. Da du sicher in der Industrie oder für die Industrie arbeitest und- oder planst, unterscheiden sich sicherlich die Ansicht und Gestaltung und Preisgefüge unseres Projektes zu dem von dir gerechneten und zu planenden Projekten deutlich. Da wir für uns nicht in irgeneiner Weise eine Gewährleistung übernehmen müssen, sind wir ja auch freier in der Gestaltung, und im Denken. Wir können da sicher mit Kompromissen leben. Auch der Umweltaspekt wurde hier schon angesprochen, aber da sollt ihr euch sicher sein das wir ebenso sorgsam mit der Umwelt umgehen wollen wie alle hier im Forum. Alle Hyd Schläuche werden für uns nach gesetzlichen Vorgaben angefertigt, und für Drücke bis 300 bar ausgelegt. Unser Systen wird mit ca. 140 bar betrieben sodas wir eine erhebliche Bruchsicherheit erhalten, da die Schläuche wohl sowieso erst bei 500 bar platzen würden. In diesem Sinne gehts dann bald weiter.....
Gruß Chico

[Jhighspeed]

Hallo Chico,

so ein Axialkolbenmotor wie Oceanix hat, kann genauso gut oder schlecht, auch unter Wasser betrieben werden wie dein Gerotormotor.
Man muss halt versuchen mit einem Anstrich den etwas vor Korrosion zu schützen.
Ich habe früher marinisierte Axialkolbenmotoren von RR bzw. BHY vertrieben.
Die haben auch nur eine doppelte Wellendichtung und eine Motorwelle, an
der man direkt einen Propeller befestigen kann. Der Rest ist mehr oder weniger Standart. Die Schlauchanschlüsse liegen vielleicht noch etwas günstiger.
Was das Preisgefüge angeht, habe ich mal kurz in der Bucht geschaut, was es so gibt.
Ich würde die Pumpe:

http://www.ebay.de/itm/Rexroth-A10VG...item4d170281cd (PaidLink)

und den Motor:

http://www.ebay.de/itm/Bruninghaus-H...item2588d79adc (PaidLink)

nehmen.
Dann noch einen 15-20l Ölbehälter mit einem Rücklauffilter.
Als Kühler evtl. eine kleine Rohrwendel am Heck ins Wasser getaucht.

Für die Kippeinrichtung würde ich einen Zylinder auslegen für einen
Arbeitsdruck von 15-20bar. Dann kann man mit dem Verstelldruck der Axialkolbeneinheit den Antrieb anheben.

Das sollte sich in dem angepeilten Preisrahmen mit 2000-2500 Euro
realisieren lassen.
Bei den ausgewählten Komponenten ist der ganze Antrieb plug and play.
Die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt läßt sich dabei sogar elektrisch schalten,
bzw. mit einem geringen Mehraufwand stufenlos steuern.
Der Wirkungsgrad liegt hierbei bei 84%. Von den 16 Diesel-PS
kommen 13 PS an der Schraube an.
Und die Schraube kann bis etwa 3300 1/min drehen.
Und was die Haltbarkeit angeht, braucht man sich die nächsten 10000 Betriebsstunden keine Gedanken zu machen.
Der Diesel hält nicht so lang, wie die Hydraulik die er antreibt.

Wenn du das mit der Zahnradpumpe (75%) und dem Gerotormotor (70%)
vergleichst (Gesamtwirkungsgrad 52%) und dem Mehraufwand für den offenen Kreislauf, sind da schon Unterschiede sichtbar.

Aber funktionieren wird Dein Konzept auch.

Viele Grüße

Jo

[Passat2003]

Na Jo, wenn ich die Pumpe und den Motor nehmen würde, dann bleibt ja kein Geld mehr für die Schuhe meiner Frau nach, und was ich mir dann das ganze Jahr anhören darf möchtest du nicht wissen
Auch muß ich immer ein wenig lächeln wenn du deine Berechnungen in den Raum stellst, natürlich mit Respekt......... Ich befasse mich seit ca.4 Monaten mit Hydraulik, und mit ein wenig Unterstützung meines Hydraulik Händlers, der im wesentlichen meine Vorgaben bestätigte, kam es dann zu diesem Projekt. Immer noch mit wenig Geld einen Hydraulikantrieb zu realisieren, und immer bei allen Ratschlägen diesen Satz beachten.
Gruß Chico

[Jhighspeed]

Hallo Chico,

die Komponenten, die ich da aus der Bucht gesucht habe, das sind halt
aktuell angebotene Komponenten.
Die Pumpe gibt es auch mit einer mechanischen Hebelverstellung, die etwas preiswerter ist. (Dann bleibt auch Geld für die Schuhe übrig )
Es gibt hier auch andere Lieferanten, die preiswerter sind.
Aber Qualität, hat wie überall, halt seinen Preis.
Ich wollte nur aufzeigen, das mit dem Preisrahmen, den Du mit 2000 Euronen
für dein Projekt angegeben hast, durchaus sich ein hydraulischer Antrieb, als Alternative im geschlossenen Kreislauf, realisieren läßt.

Was meine Berechnungen angeht. Ich rechen da nicht lange rum.
Es gibt da einen tollen Rechenschieber.

http://www.greschner-rechner.de/de/muster/t31.html

Da reicht ein Blick und man sieht ob man innerhalb der physikalischen Grenzen bleibt.
Oder ob man in einen Bereich kommt, wo es einfach nicht mehr funktioniert.
Frag mal Deinen Hydraulikhändler, ob er Dir sowas als guten Kunden schenkt.

Wo montierst Du im Boot dein Steuerventil?
Hast Du schon mal hochgerechnet, welche Schlauchlänge von Pumpe zu Ventil und dann zum Hydromotor und wieder zurück, zusammenkommt?

Viele Grüße

Jo

[Passat2003]

Das Steuerventil bleibt natürlich hinten im Motorraum um die Schlauchlängen so kurz wie möglich zu halten, und wird mit dem Hebel der Außenborderschaltung betätigt. Auch die Gasbetätigung wird für den Dieselmotor genutzt. Das sollte deine Bedenken der Strömungsverluste in den Schlauchleitungen wieder runterfahren....

[Jhighspeed]

Hallo Chico,

ich habe da keine "Bedenken"

Aus den Längen und Durchmesser ergeben sich einfach "Fakten"

Ich bleibe da einfach ganz sachlich.
Ganz ohne Wertung.
Ob so ein System im geschlossenen Kreislauf oder offenen Kreislauf
realisiert wird ist vom Prinzip egal.
Es müssen nur dem jeweiligen System die Rahmenbedingungen für die zuverlässige Funktion bereitgestellt werden.
Wenn die Rahmenbedingungen stimmen, freust Du dich lange über den
Antrieb.
Wenn nicht, entwickelt sich da ein schnell steigender Frustrationspegel.

Auch wenn Du Tipps zu Propellerlagerung und Kühlung beherzigst,
bleibt noch reichlich Potential für Probleme übrig.
Obwohl doch da einfach nur etwas Öl hin und her gepumpt wird.

Viele Grüße

Jo

[Passat2003]

So, nun gehts weiter........
Der Rahmen ist unterwegs zum Verzinken. Zwischenzeitlich den Motorraum gesäubert, vorgestrichen und Lackiert. Dann die Einhausung des Motors soweit fertiggestellt, daß dann nur noch die Dämmung verklebt wird. Die Gasbetätigung von Einhebelschaltung zum Dieselmotor ist auch fertiggestellt. Heute dann mal den Antrieb an das Heck gestellt um einen Eindruck für die Proportionen zu bekommen. Alles bestens so. Die nächsten Abeiten sind die Fertigstellung der Lagerung der Propellerwelle, und die endgültige Montage des Dieselmotors nach Anlieferung des verzinkten Rahmens.
Konnte Bilder nicht hochladen...... morgen nochmal versuchen...
Gruß Chico

[Passat2003]

Nun denn noch ein paar Bilder

[RING18]

Moin. Der Propeller gehört da andersherum drauf

[Erposs]

Wenn ich das richtig sehe, ist der Hydraulikantrieb doch im Wasser, da wird noch extra eine Kühlung fürs Hydrauliköl benötigt? Da sollte doch nur noch kühles Öl in den Behälter zurücklaufen.

[Passat2003]

Super Thomas, richtig erkannt...... der gehört da nicht drauf, weder andersrum, noch überhaupt. Ist einer von einer Duopropanlage. Wie im Text beschrieben dient es nur um die Proportionen darzustellen. Heute wurde die Propellergröße und die Art der Welle festgelegt, der Propeller ist ein 14x10, und dann wird die Probefahrt über die endgültige Größe entscheiden.
Nun zu deiner Anmerkung Jörg, wir sind ebenfals deiner Meinung, aber bei mir hervorgerufen durch Unkenntnis der Hydr. Zusammenhänge, daß sich ca. 45 Ltr Öl nicht so schnell erwärmen, auch wie du gesehen hast dadurch das der Motor vom Wasser umspühlt wird. Wir haben aber einige wohl Hydraulik Fachmänner, die es besser wissen, und dieses Wissen gänzlich zu Ignorieren wäre sträflich verwerflich. Selbst wenn Ihre Berechnungen wohl auch hohe Sicherheiten beinhalten müssen.
Nun denn, wir haben einen Plattenkühler vorgesehen, der von einer kleinen El. Wasserpumpe durchspühlt wird, und auch da wird die Probefahrt Erkenntnisse liefern.
Danke auch an alle für Zuspruch und konstruktive Kritik.
Gruß Chico

[Jhighspeed]

Hallo Chico,

schön zu sehen, das es gut voran geht.
Kühlung mit separater Pumpe klingt auch gut
Über die Hydraulikflüssigkeit, die du verwenden willst,
hast du noch nix geschrieben.
Ich denke, das wird wohl HLP46 werden?
Da wäre ein günstiger Temperaturbereich so 45 bis 55°C
und maximal 60°C. Höher würde vom Prinzip auch gehen,
jedoch immer auch bedenken, wenn bei einem möglichen Leitungsdefekt
jemand mit so heißem Öl angesprüht wird, führt das zu schlimmen Verbrühungen.
Wenn du eine elektrische Kühlkreislaufpumpe nimmst, könntest du sie über einen
Thermoschalter ein und ausschalten.
Das hält den Temperaturbereich und Viskositätsbereich dann in einem vorgegebenen Rahmen. (z.B. 55° Ein und 50° Aus).
Mach bitte mal ein Bild von dem Kühler den du einbauen willst.
Vielleicht auch einen Typenschlüssel.
Der Kühler hilft auch die Umlaufmenge zu vergrößern.
So ca.45l im Tank ist grenzwertig wenig bei etwa 60 l/min Fördervolumen.
Aber fürs erste wird es funktionieren.
Erfolg oder Misserfolg hängt da etwas von der Ölqualität ab.
Ein Öl mit gutem Schaumverhalten (schnelle Ausgasung, und geringe Schaumbildung)
begünstigt den Betrieb mit wenig Ölvolumen.
Solche Öle (z.B. H540) sind aber leider nicht einfach zu bekommen und kosten auch entsprechend.

Weiterhin frohes schaffen

wünscht

Jo

[Passat2003]

Hallo Jo, schön von dir zu lesen. Da du ja weist, das es ein low budget Projekt wird, werden wir HLP46 benutzen. Ich hoffe das ich die Öltemperatur etwas niedriger halten kann, weil der Ölbehälter unter einem Tisch in der Kajüte steht, und somit dann ja wohl als Heizkörper funktioniert. Der Plattenkühler ist ein Alfa Laval CB26, aus einer Heizungsanlage. Ist ca 40 cm lang, 20 cm breit und so ca 10 cm hoch. Es sind 4x 1 Zoll Anschlüße vorhanden, und der Max Druck ist 30 bar, das sollte in der Rücklaufleitung funktionieren. Da nur die Saug, -Rücklaufleitung und die leckölleitung im Kajütenbereich liegen, sollte sich die Gefahr des platzens in Grenzen halten. Alle anderen Leitungen und das Steuerventil sind im Motorraum. Da ja die Be- und Entlüftung wohl über den Einfüllstutzen erfolgt, werde ich wohl auch einen flexiblen Schlauch über den Einfüllstutzen mit einem Lüftungsgitter nach außen führen müssen, da bei den zu erwartenden Öltemperaturen ja auch mit Öldämpfen zu rechnen ist. Ich denke da an eine befestigung mittels 3 kleiner Magneten die den Flexschlauch an dem Ölbehälter ziehen.
In diesem Sinne, es geht weiter......... Gruß Chico

[Der Hydrauliker]

Besser kann man es mit den Mittel nicht machen.
Verwende größere Leitungen zum Hydraulikmotor als die eingebauten Verschraubungen (Statt 12L Leitungen 18er oder 22er Leitungen).
Der Druckabfall ist in den Leitungen ist kleiner und wahrscheinlich kanst du den Kühler wieder ausbauen.

mfg

Reinhard

Hallo Chico haßte auch einen Hydraulicölkühler vorgesehen?

Meine Hydraulicanlage (Bug-Heckstrahlruder und Anker ) mit 46 Ps hat 20 liter Flüssigkeit und kocht trotz Kühler nach 25 min. Vollast.Kam 2x vor.

Gruß Gerrit

Hallo Chico ich habe die Veröffentlichung nr. 9o überlesen-sorry genügend Volumen und Plattenkühler geht sicherlich. Meine Olthemperatur geht bis 12o Grad und der Kühler ist Seewassergekühlt mit starker E-Pumpe.

Gruß Gerrit

[Jhighspeed]

Hallo Chico,

Danke für die Infos zu dem Kühler.

Der Kühler reicht locker. Je nach Volumen und Temperaturdifferenz
schafft der 40 bis 50 kW.
Also reichlich mehr als Du überhaupt erwärmen kannst.

Aber trotzdem versuchen im Betrieb so eine Temperatur
von 50 bis 55° als Betriebstemperatur zu halten. Wenn
das Öl zu "kalt" ist, sieht die Brühe (Öl) schnell trüb aus.
Die Trübung kommt von winzigen Luftbläschen die im kalten
Zustand nur schwer aus dem Öl ausgasen. Wenn Du unter solchen Bedingungen
fährst, bekommst Du es mit Kavitation und Dieseleffekt zu tun.
Die Kavitation macht Dir Bauteile kaputt an denen Druckabfall herrscht
und der Dieseleffekt macht Dir Dein Öl ganz schnell schwarz (riecht verbrannt) und verschleißt Dir
die Teile an den Druck aufgebaut wird. Dieseleffekt beginnt so ab ca. 130bar.
Und je höher der Druck wird umso heftiger wird der Effekt.

Du solltest also erstmal beim Fahren die Kühlung so einstellen, dass Du eine
gute Betriebstemperatur hast. Wenn Du am Ziel ankommst, dann die Kühlung
mit etwas mehr Wasserdurchfluss laufen lassen, dann ist Dein Öl in 2 bis 3 Minuten wieder kalt.

Wegen Ölnebel mußt Du Dir nicht so viel Gedanken machen.
Die Hydraulik wird ja hauptsächlich rotativ betrieben. Dabei wird kaum
Luft aus dem Behälter verdrängt.
Und der Zylinder zum Anheben wird sich bestimmt nicht mehr als 1 bis 2 Liter nehmen.

Noch ein Tip. Damit die Luft besser aus dem Öl ausgast, kann man noch mit einem Trennblech (Lochblech mit ca. 3mm Löchern)
bzw. einem grobmaschigen Metallvliess (Maschenweite 300 bis 400µm) etwas nachhelfen. Das Trennblech oder Vliess schräg im
Behälter zwischen Saug- und Rücklaufseite fixieren. Daran lagern sich die Luftblasen an und werden abgeschieden.

Viele Grüße

Jo


@Xendia

Hallo Gerrit,

46PS (34KW) und 20 l Öl ist etwas wenig Öl.
Wenn Deine Hydraulikanlage im geschlossenen Kreislauf, mit mehreren
Verbrauchern über Mehrwegeventile geschaltet, betrieben wird, sollten es schon 40l
Hydrauliköl sein für 34kW Leistungsübertragung. Der Kühler sollte dabei etwa 7 kW Wärme kontinuierlich wegschaffen.
Dann geht's auch länger als 25 Minuten.
Kann es sein, dass Dein Kühler wegen der hohen Temperaturen schon
zugekalkt bzw. zugemuschelt ist?
Ist Deine Anlage vielleicht für die Strahlruder und Anker explizit als
kurzzeit Betriebsart ausgelegt?


Viele Grüße

Jo

Hallo Jo-nur der Behälter hat 20 Liter in den Leitungen weiß ich nicht, nach dem ersten Ausfall habe ich eine stärkere Wasserkühlungspumpe eingebaut, und nach dem 2 male einen größeren Wärmetauscher, der alte war etwas verkalkt-keine Muscheln da Filter davorgeschaltet- bis jetzt nicht mehr aufgetreten-allerdings kam ich auch nicht mehr in die Lage die Hydraulic über einen so langen Zeitraum zu betreiben-die ersten beiden male war ein ziemlich häßlicher Sturm daran schuld- geschaltet sind Bug-Heckstrahlruder und Anker.Die Kühlleistung ist jetzt aber deutlich höher wie zu Beginn.Die Anlage ist auf Dauerlauf ausgelegt. Die Leitungslänge vor und Rücklauf dürften so um die 60 meter sein.Die Anlage schaltet bei 1150 upm automatisch aus.(Motordrehzahl)
.
Gruß Gerrit

[Passat2003]

Tach auch......
Danke Jo für die Infos, werde die Kühlwasserpumpe manuell schalten, je nach Erfordernis. Da der Tank ja frei zugänglich ist, kann ich ja mit Handanlegen kurzfristig die Temperatur fühlen.
Der Rahmen ist vom Verzinker zurück, und der Motor und Komponenten werden jetzt endgültig montiert, und dann wird der Rahmen ins Boot gesetzt. Zwischenzeitlich habe ich mal schnell einen Tank gebaut mit einem Fassungsvermögen von ca. 36 Ltr. Der Originaltank des Bootes ist nicht mehr vorhanden, und der ursprüngliche Platz dient jetzt als Stauraum. Mein Boot hat hinten, hinter der Sitzbank über dem Motorraum einen Hohlraum in dem ich den Tank einsetzen kann. Hat auch noch den Vorteil, das ich keine Förderpumpe brauche. Das letzte fehlende Blech im Tankboden wird erst eingeschweißt wenn das Loch für den Einfüllstutzen festgelegt und gebohrt ist, um eventuelle Spähne noch zu entfernen. Das Lager für die Aufnahme des Propellers ist in Arbeit und erst wenn es fertig ist, kann die endgültige Position für die Halterung des Außenborderschaftes festgelegt werden. Dauert jetzt ein wenig bis das Ergebnis des Antriebes vorliegt, kann es kaum noch erwarten. Einige Arbeiten liegen ja noch an, darunter eine neue Hydraulische Lenkung gegen eine Teleflex tauschen, dann die komplette Motorelektrik Lichtmaschine, Anlasser usw., und den Seilzug für den Dekompressionshebel um den Motor zu starten und ihn abzustellen. Anbei noch ein paar Bilder vom Tank

Sagt mal, hier gab es doch vor längerem mal einen Thread, in dem jemand sein Boot so modifizieren wollte, dass er beide Wellen mit einem Motor bedienen kann. Kette, Keilriemen wurde diskutiert und wohl teilweise auch probiert, aber nichts ging so richtig.
Ließe sich das nicht relativ einfach mit Hydraulikantrieben realisieren?

[Passat2003]

So Jungs, nun gehts weiter........ Tank ist eingebaut, alter Außenborderschaft von der Hebe und Drehmechanik getrennt und durch ein Rechteckrohr ersetzt, wo später der Hydr. Motor angebaut wird. Motor zum Einbau bereit. Heute noch einige Arbeiten erledigt. Zahnriemen und Keilriemen aufgelegt und gespannt, Auspuff montiert und isoliert, Den Zahnriemen durch ein Blech vor Hitze geschützt, Seilzug für Dekompressionshebel angebaut, Steuerventil montiert und Massekabel von Lichtmaschine zum Motor gelegt. Morgen wird geheiratet....... grins
Anbei noch ein paar Bilder.....gruß Chico

[Passat2003]

Heute kam zusammen was zusammen gehört. Jetzt geht es an die notwendigen " Kleinigkeiten " Elektrik usw. in diesem Sinne.......
Gruß Chico

[Passat2003]

Heute mal wieder ein paar Bilder, die Halterung des Antriebes wurde schon mal angeschraubt. Die Höhe der Schraube wurde schon mal grob festgelegt. Der Wikel der Schraube, wird wohl noch etwas schräger werden müssen.....??????. Auf der Drehbank ist noch eine von 2 Wellen eingespannt , die von meinem Freund Jörn bearbeitet werden. Auch das Lagergehäuse wurde von ihm bearbeitet. Eine Welle ist auch in meiner Fräse eingespannt, damit dann auch die Nuten für die Passfedern eingefräst werden können. Zu erkennen auch eine elastische Kupplung, die auch im Lagergehäuse Platz findet.Hydraulikschläuche werden diese Woche noch bestellt, Vorraussichtliche Probefahrt Anfang Juni.
Gruß Chico.