Zelfbouw draaibank

[Arie Kabaalstra]

Ja.. ik kan zo'n berekening ook maken.. alleen.. ik snap er geen bal van.. :).. moeten we maar eens een topicje aan wijden..

[hugo stoutjesdijk]

Ja.. ik kan zo'n berekening ook maken.. alleen.. ik snap er geen bal van.. :).. moeten we maar eens een topicje aan wijden..

Dat is het gevaar van die makkelijke toegankelijkheid.
Er zijn er teveel die denken dat ze het dan niet hoeven te snappen.
Het staat er, dus het klopt.

[Tiny]

met betrekking tot die FEM berekeningen is hier in dit topic 1 juiste opmerking gemaakt: verwar dit niet met de daadwerkelijke situatie maar gebruik dit ALLEEN om de verschillende situaties te vergelijken. Diegene die er prof mee werken hebben dat wel in de gaten maat de fouten worden gemaakt door die mensen die denken dat ze het wel snappen. Stop er de goede info in dan komt er goede info uit. Maar dat er in stoppen is het grote probleem

Praktijkvoorbeeld: voor een berekening waar geen eisen waren opgesteld (gewoonweg omdat die constructiewijze nog nooit eerder was toegepast ) heb ik eens een zeer dure en uitgebreide FEM berekening op laten stellen maar die werd door keuringsburo en verzekeraar afgekeurd. Mijn 2de ingediende berekening in een spreadsheet, gebaseerd op de klassieke mechanica, met houtjes/touwtje en telkens maar aan de veilige kant gaan zitten werd direct goedgekeurd. En de constructie kon ook nog eens een 20% lichter uitgevoerd worden. En tot op de dag van vandaag wordt die houtjes/touwtjes methode voorgeschreven voor die constructie door swerelds grootste verzekering.

Beredeneren wat je waarom doet brengt je verder dan getalletjes ergens invullen en denken dat die computer het wel oplost.

[DaBit]

Voorbeeldje uit de praktijk: een SPICE simulatie van een stukje elektronica met complexe modellen bestaande uit een stelsel van een 30 tal vergelijkingen voor de componenten versus de werkelijkheid op de labtafel: factor 5 verschil.

In dit FEM geval zal het minder zijn, we blijven wel heel erg in het elastische gebied van het metaal. Maar dan nog staat of valt het met de randcondities. En dat is net waar ik fusion simplistisch vind, redelijk weinig controle. Met bijv. ElmerFEM moet je meer moeite doen.

@arie: als je me een stepje stuurt wil ik best wat voor je doen hoor.

[Tiny]

@DaBit welke lengte koker, krachten, koppel en materiaaloppervlak heb je gebruikt voor e verschillende modellen ?

Kunnen we eens gaan kijken of alternatieve vormen beter of slechter zijn

[nico]

Denk eens aan een vierkante dikwandige pijp met daarin een rondepijp.
Vierkant voor buiging en voldoende vlees voor tapgaten, rond voor de torsie krachten.
Kies voor warmgewalst i.v.m materiaalspanningen.

Groetjes Nico

[DaBit]

@DaBit welke lengte koker, krachten, koppel en materiaaloppervlak heb je gebruikt voor e verschillende modellen ?

Ik had koker van 850mm lang, 40x40x4, staal. Eerste simulatie was 5x4 balken; 200x160mm aan balken dus.
Bekleding bovenkant bed 15mm staal, andere zijden 6mm.
Voor de ronde pijp had ik stalen steigerpijp van 42,4mm buitendiameter, 3,25mm wanddikte genomen. Maten van het pakket zijn daarop aangepast; breedte is 5x 42,4mm, hoogte is een stuk minder omdat de pijpen in elkaar vallen.

Voor de plaatjes van de laatste serie had ik 1 kopse kant van het bed vast gezet, aan de andere kopse kant 100Nm koppel voor de torsie op het midden dan de zijplaat of 1kN lineaire kracht op de buitenste rand voor de buiging. Beide krachten zie je wel in de plaatjes als je kijkt.

Verder de aanname gedaan dat alle vlakken die minder dan 0,1mm van elkaar af staan ook daadwerkelijk aan elkaar vast zitten; dat versimpelt de simulatie. Wat voor de vierkant-pijp casus optimistisch is (vereist nogal wat schoonschuren/verwijderen van walshuid), voor de ronde-pijp casus realistisch.

Ik zou ook eens moeten kijken wat Fusion360 voor E-modulus parameter neemt voor 'staal', maar ik neem aan dat dat 200GPa is of in de buurt. Is voor vergelijking van verschillende oplossingen ook niet zo spannend zolang het maar voor alle vergelijken gelijk is.

Het gaat me overigens behalve 'academische interesse' niet puur om de meest stijve vorm want het komt al gauw neer op lood om oud ijzer (23u displacement vs 18u displacement bij 1kN; zelfs als die simulatie er een factor 10 naast zit dan nog is dat bed niet meer bepalend), maar om de balans stijve vorm, makkelijk&goedkoop te verkrijgen constructiematerialen en eenvoud van constructie.
Die balans word nu momenteel tussen mijn oren gewonnen door de ronde pijpen. Zoals ik al zei: steigerpijpen liggen er overal zoveel dat de rechte krenten uit de pap vissen makkelijk is, de kostprijs per kilo is laag, en de pijpen samenpakken tot een pakket is makkelijk te doen door of epoxybeton ertussen de mikken (en de beplating ook te verlijmen), of ze te solderen (incl. beplating). Lassen kan ook, maar verzinkt staal lassen is kilo utrecht tango met TIG, een volledige verbinding met de beplating is lastig, en de extra sterkte bied geen toegevoegde waarde imho.

Solderen (met gewoon SnPb of SnAgCu als er nog genoeg oude soldeerpasta staat bij de baas) heeft nog de beste papieren op dit moment; als ik dan naderhand de zijplaten met wat striplasjes tot een doos maak dan smelt het soldeer hooguit, en hoogstwaarschijnlijk nog niet eens. Met epoxy&co moet ik dan erg oppassen dat het niet verbrand. Verder is het makkelijk om een soldeernaad te leggen over de hele breedte van de pijp, is het strollende soldeer te zacht om de pijpen te vervormen, en word het spul niet warm genoeg om het te laten trekken.

Als al het materiaal op maat is, dan is de constructie van het ronde-pijpen bed (solderen/epoxy-en pijpen, solderen/epoxy-en bekleding, striplasjes op de haakse kanten) amper een avond werk.

Jouw idee van een trapezium vind ik wel een goeie, maar dan niet met schotten maar met pijp (wat in feite ook schotten zijn). Komt met ronde pijpen mooier uit, is goed voor de torsiestijfheid, en uiteindelijk steekt de dwarsslede toch een fors eind uit dus die ruimte is er.

Denk eens aan een vierkante dikwandige pijp met daarin een rondepijp.
Vierkant voor buiging en voldoende vlees voor tapgaten, rond voor de torsie krachten.

Dan moet ik twee maatjes vinden die 'zuigend' in elkaar passen, en een manier vinden om de binnenkant van die vierkante pijp schoon genoeg te krijgen om de ronde en vierkante pijp te kunnen verbinden. Lijkt me niet helemaal triviaal.

Overigens: aan de bovenkant van het bed wil ik zowiezo een wat dikkere stalen plaat van 15-25mm dikte (laat ik afhangen van wat ik kan regelen kwa plaat). Ik heb wat vlees nodig om de boel vlak te kunnen frezen als eerste bewerking, om draad te tappen en om voor lokale stijfheid te zorgen.
De zijwanden mogen dunner; in 6mm kun je nog uitstekend draad tappen, die dikte kan ik vlot lassen zonder dat ik het zo heet stook dat het wokkelt omdat het apparaat net te weinig stroom levert (160A max), en dikker doet niks significants voor de stijfheid van het geheel.
6mm is dus wel een mooi maatje, maar als er ergens 5mm of 8mm ligt vind ik dat ook wel prima.

Kies voor warmgewalst i.v.m materiaalspanningen.

Yep, dat zowiezo. Als ik koudgewalste stalen strip frees dan hou ik een banaan over, dus dat is me bekend.

[nico]

Je kan de vierkantepijp ook vervangen door hoeklijn
groetjes Nico

[skillalot]

Bart,

is wat extra gewicht voor jou een probleem? Waarom geen gietijzer? Mal maken en laten gieten, desnoods verloren schuim methode.

[DaBit]

is wat extra gewicht voor jou een probleem? Waarom geen gietijzer? Mal maken en laten gieten, desnoods verloren schuim methode.

Nee, extra gewicht is geen ultiem drama. Ik heb geen gereedschappen om met grote gewichten om te gaan, maar dat laat ik geen probleem zijn. Mal uit schuim kan ik wel maken, kwestie van meerdere platen snijden/frezen en op elkaar plakken. Ervoor zorgen dat het gietijzer makkelijk overal kan komen en de lucht eruit lukt me ook wel. In de bekisting stoppen met van dat oliezand zouden ze daar moeten doen.

Maar ik meen dat de kiloprijs voor zo'n enkel ~200kg klusje nog niet bepaald laag uitpakte?

Je kan de vierkantepijp ook vervangen door hoeklijn
groetjes Nico

Yup, hou je ook vierkante secties over als je die stapelt. Ik zal eens kijken naar de relatieve stijfheden van een trapeziumvormige basis met enkel ronde pijp en pijp+hoeklijn.


Zeg, nou nog eens iets. Ik zie nog steeds wel voordelen van een trapeziumspindel tov een kogelomloop. Buiten het feit dat de moeren compacter bouwen is ook vooral voor de servoregelingen de verminderde/vrijwel afwezige 'back drive' prettig; die regelingen hebben het anders druk als je bijvoorbeeld een stuk zeskant rond draait. Servootjes statisch op de micrometer nauwkeurig laten positioneren is makkelijk, servootjes datzelfde laten doen als de belasting constant varieert is een heel eind lastiger. En aangezien ik nog een stel leuke Parker AC-servootjes heb liggen van 160W en 360W en een Chinese 1,1kW-er is de kans dat het apparaat met servo's gestuurd word knap groot

Wie levert nauwkeurige trapeziumspindels+moeren met een spoedfout van, zeg, 0,02mm/300mm?
En is dat kostentechnisch nog interessant tov bijvoorbeeld een C5-klasse kogelomloop van zappautomation oid? De meesten doen de DIN 103.7e norm, en die is niet zo gek nauwkeurig (0,3mm/300mm spoedfout, 1,5mm/300mm recht). Sommigen (zoals machinefabriek harderwijk) gaan met wervelen tot 0,05/300mm, maar daaronder word de spoeling dun of worden het speciaaltjes.

Overigens gaat het me niet zozeer om de spoedfout, maar om het spelingsvrij stellen met 2 moeren. Ik vind een spoedfout van 1mm/300mm prima acceptabel zolang ik er maar zeker van kan zijn dat die fout evenredig verdeeld en constant is over die 300mm... Een computer kan een fout makkelijk compenseren, twee moeren die de boel spelingsarm houden niet.

[skillalot]

Ben de emails kwijt, maar heb ooit wel eens wat prijzen opgevragen voor gieten. Staat me iets van bij dat het rond de 3 euro per kilo zat, maar weet het niet meer zeker.

[DaBit]

We hebben er zelfs ooit over ge-PM-t, maar dat is inmiddels ook alweer heel wat 'Uw inbox is vol'-s geleden. Er stond mij iets van 6 euro de kilo bij.

Hoe dan ook, constructie uit losse stalen profielen kost me waarschijnlijk <100 euro, want voor het plaatmateriaal heb ik denk ik wel een adresje en de rest gaat de wereld ook niet kosten zolang het niet glimmend nieuw hoeft te zijn. Gietijzer zal dus een fors voordeel op moeten leveren wil dat interessant zijn.

[spinningwheels]

€ 3 de kilo is zo gek toch niet.
Bij de staalhandel zit toch ook al op een € 2 per kilo

[Arie Kabaalstra]

Weet iemand hoe je verspaankrachten kan bepalen?.. aan de hand van snedediepte enzo?.. dan kan ik wat zinniger waarden in de FEM gooien.. Ik doe het nu op de gok met 100Kg (1000N).. en ik krijg op een koker van 150x100 slechts een paar µm vervorming.. leuk.. maar klopt het ook?..