Bendixknochen selber bauen ?!

[ck.one]

So,

da es ja keine neuen Bendix-Knochen auf Absehbare Zeit mehr gibt, habe ich grade mal im CAD eine Laminierform konstruiert.

Vielleicht hat jemand noch ein paar Anregungen.

Die Form besteht aus 3 Teilen, einer Grundplatte mit Mittelsteg und Gewindebohrungen.
Hier werden die Hülsen mit M3 Schraube fixiert und anschließend können diese umwickelt werden.
Anschließend werden die 2 Seitenteile als Verschalung aufgesetzt, mit jeweils 2 Schrauben an der Grundplatte Verschraubt und gegeneinander Verschraubt.

Dann kann ich im Anschluss die Zwischenräume zwischen Mittelsteg und Wicklung mit eingedicktem Harz ausfüllen.

Als Material käme entweder Aramid oder Dynema (HMPE) zum Einsatz.
Hier muss ich noch ein wenig rechnen und dann vor allem probieren, wie gut die HMPE das Harz annimmt.

[ck.one]

AW: Bendixknochen selber bauen ?!

So, vielleicht kann mir wer helfen, denn Faserverbund ist defi nicht meine Fachrichtung.

Bei einer Drehzahl von 1800 upm, einem Blattgewicht von 150g komme ich auf eine Zugbelastung/Fliehkraft von ca. 10.000N, wenn ich das richtig gerechnet habe, da darf man mich gerne korrigieren.

Auf Grund der Konstruktion der Hülse für die Bendixe habe ich einen Querschnitt von 12,54 mm²
Wenn ich dies nun zu 100% mit Aramid 2880 N/mm² ausfüllen würde käme ich auf 36.115 N

Tja, das ist aber weniger interessant, denn das ganze wird ja mit Harz getränkt, somit interessiert mich nicht die Zugkraft/Fläche oder MPa sondern die Zugkraft pro Roving, damit ich weiß, wie viele Wicklungen ich machen muss, um eine Zuglast von 15.000 N zu erreichen

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[stubb0rn]

AW: Bendixknochen selber bauen ?!

Deine Rechnung ist, glaub ich, nicht richtig.

F = m * w² * r

m = 150g = 0.15kg
w = 1800 U/min = 1800/60 U/sec = 30
r = 800mm = 0.8m (ka welche Größenklasse du fliegst)

F = 0.15 * 30² * 0.8 = 108N

Ich weiß nicht wie gut dein Laminierequipment bzw. dein Können ist, aber geh mal von 30-40% Faseranteil aus. Die Profis schaffen auch 50-60% aber das liegt für uns Amateure jenseits des Erreichbaren.
Am Besten du baust einen Prototyp und hängst mal 10-20kg dran (sixpack Wasser z.B.) und schaust ob's hält.

Ich kenne besagte Bendix-Knochen jetzt nicht im Original, aber die Idee ist es schon den Flexbeam von Eurocopter/MBB nachzubauen oder? Weil dann Aramidfasern denkbar ungeeignet sind. Aramidfasern sind zwar extrem standhaft, aber können Querbelastungen gar nicht ab und steif sind sie auch noch (stärker noch als CFK). Außerdem sind AF UV unbeständig, sprich wenn du das Teil nicht lakierst wird es dir nach ausreichend Sonne zerbröseln.
Ich würde da (außgehend davon dass es sich um ein Flexbeam-artiges Bauteil handelt) ehr dem Original folgen und GFK nehmen.

[Vincent]

AW: Bendixknochen selber bauen ?!

was wie wo ? Was ist das ? Noch nie gehört ? Ich kann nix zum Thema beitragen, aber mich intressiert gerade was das ist ?

[ck.one]

AW: Bendixknochen selber bauen ?!

Hi,

es geht um Ersatzteile für den alten OF-Bo-105 Rotorkopf, der auch im original aus Kevlar/Aramid ist und von OF erst für 800 kp, später 1500 kp ausgelegt war.

Es handelt sich um zwei Hülsen um die ein Aramid-Faden/Roving gewickelt wird, quasi als Endlosschlaufe.

Rotordurchmesser 1,45m. 665mm Blattlänge.

Ich hatte die Fliehkraft über Rotorblattbelastungs- Rechner berechnet, weil ich zu faul war, mir die Formel auszusuchen

Der Plan war, wenn ich wüsste, wieviele Wicklungen ich brauche, den Faden passend abzulängen, dann in Harz zu legen/tränken und dann per Hand, mit Handschuhen fest um die Hülsen, die mit Schrauben in meiner Form fixiert sind, zu wickeln.
Dann Seitenteile drum, fertig.

[ck.one]

AW: Bendixknochen selber bauen ?!

h

was wie wo ? Was ist das ? Noch nie gehört ? Ich kann nix zum Thema beitragen, aber mich intressiert gerade was das ist ?

Bendix-Knochen/Element:
Ein aus Aramidfasern bestehendes Zugelement, welches Welle/Drucklager im Blatthalter ersetzt.
Es lässt sich in gewissem Maße tordieren.

Abgesehen von der platzsparenden Bauart (keine Drucklager) und dass der originale MBB-Bo-105 Rotorkopf das gleiche System benutzt hat es auch noch einen positiven Begleiteffekt.
Sollte mal eine Steuerstange vom Blatthalter abrutschen (unwahrscheinlich aber ok) stellt das Blatt auf Grund des Knochens auf etwa 0°

Nachteil: Der User
Wenn das Element zu sehr verdreht wird (über 25°) oder einen härteren Schlag abbekommt, brechen die Fasern und das Element ist nicht mehr einsatzbereit.
Dies merkt man jedoch nur nach Demontage und Begutachtung der Elemente

P.S.:
Mit der Formel komme ich dann auf 97,2 N und das ist für mich definitiv auch Nachvollziehbarer!
Bei einem Faseranhteil von 30% komme ich auf mindestens 108034,5N also Ausreichend

[ck.one]

AW: Bendixknochen selber bauen ?!

So,
ich hab nochmal mit nem anderen Tool gerechnet, weil die Schwerpunktlage ja durhaus auch interessant ist.
Somit komm ich auf eine Zugkraft von ca. 275 kp, was ungefähr 2700 N entspricht, oder 2,7 kN
Da OF erst mit 800 später mit 1500 kp gearbeitet hat, gehe ich wie gesagt davon aus, dass ich bei 30% Faseranteil eine Zugkraft von mindestens 10,8 kN erreiche und somit auf der Sicheren Seite bin.

[thebonny]

AW: Bendixknochen selber bauen ?!

w = 1800 U/min = 1800/60 U/sec = 30

hmm, ich denke man sollte hier das "w" eher als "omega" (Winkelgeschwindigkeit) sehen, das würde sich dann berechnen als:
1800 * Pi/30 = 188,5 rad/s (Im Bogenmass)

Damit käme man dann bei sonst gleichen Annahmen auf ca. 4264 N Zentripetalkraft.
lg
thomas

[ck.one]

AW: Bendixknochen selber bauen ?!

Danke
also mit ca. 10 kN sollte ich im grünen Bereich sein.

[Amok]

AW: Bendixknochen selber bauen ?!

Wenn du es geschafft hast, laminier mir doch bitte noch ein paar Blätter drum herum, damit ich meine EC135 auch mit Originalkopf fliegen kann

mfg
Amok

[ck.one]

AW: Bendixknochen selber bauen ?!

n faden paar mal um die Hülsen zu wickeln ist was anderes, als Rotorblätter zu laminieren
Ih hätte den Flexbeam_Kopf ja auch gern

[wirbelwind]

AW: Bendixknochen selber bauen ?!

Hallo,

n faden paar mal um die Hülsen zu wickeln ist was anderes, als Rotorblätter zu laminieren

Naja, ganz so einfach scheint es nun auch wieder nicht zu sein, da hier ja jetzt ein Spektrum der Beanspruchung von 97 N bis 10 000 N genannt wird.

Bitte nun nicht böse sein Christopher, aber ich hatte dir ja schon mal gesagt, wenn man Bendix-Knochen machen will, dann sollte man schon etwa wissen, was man tut. Ich will hier sicherlich keine Aktivitäten am Modellbau bremsen, der ja eh immer weniger wird, dennoch sollte man sich schon bewusst sein, dass ein Heli in 60er Größe durchaus kein Spielzeug mehr ist. Dies hat man ja leider erst kürzlich bei einem Unfall sehen müssen.

Aber mal zur technischen Seite: Die Originalblätter von Orthofer hatten eine Länge von 669 mm, eine Blattbreite von 45 mm und eine Masse von 129 g. Der Schwerpunkt lag bei 55 % ab Blattbohrung. Von VARIO gab es zwei unterschiedliche Längen, wobei die längeren sehr schnell wieder aus dem Verkehr gezogen wurden. Das Gewicht der Blätter unterschied sich nicht wesentlich, der Schwerpunkt lag jedoch etwas weiter außen.
Geht man mal von Originalblättern und einer Drehzahl von 2000 U/min aus, die bei einer unbedachten Autorotation durchaus erreicht werden können, komme ich auf eine Zugkraft von etwa 2,07 kN. Zum leichteren Verständnis, 2,07 kN entsprechen grob 207 kg. [SIZE="1"]Die oben genannten Werte entsprechen etwa 9,7 kg bzw. 10 t.[/SIZE]
Welche Zugkraft an den von dir verwendeten Rotorblättern auftreten, musst du dir selbst ermitteln, die einfache ßbernahme von Werten ist m. M. schon grob fahrlässig.
Ich hatte in der obigen Zugkraft auch das Modellgewicht, der daraus resultierende Konuswinkel (mit entsprechend veränderter Lage des Schwerpunkts) sowie die Corioliskräfte/Luftkräfte in Schwenkrichtung (laienhaft) berücksicht. Die Auswirkungen sind nicht groß, aber bei der Betrachtung sollte schon klar sein, dass du den Bendix nicht für den Schwebeflug baust.

Zu den Wicklungen mit Aramidfasern: Da du vermutlich nicht einzelne Fasern hast, sondern Rovings, wäre da zu klären welche Rovings, aber auch welches Aramid das sind/ist. Die Rovings werden meist mit "tex" benannt, was nichts anderes ist, als das Gewicht des Rovings bei 1 km Länge. Zusammen mit der Rohdichte kann man den Faserquerschnitt ermitteln und damit dann, wie viele Windungen notwendig sind. Dabei ist klar, dass die Windungen möglichst gleichmäßig um die Hülsen geschlagen sein müssen. Es ist dabei nicht nur die Faser von Interesse, sondern auch die Matrix (Epoxy), die ja die Scherkräfte aufnehmen muss. Das ist ein ziemlich komplexes Thema, wenn man sich damit näher beschäftigt. Gute Fachliteratur dazu: Buch1, Buch2

Auf die ganzen ßberlegungen zum Kleben kannst du verzichten, wenn du Zugversuche an den fertiggestellten Knochen machst und gegenüber den tatsächlich auftretenden Kräften eine ausreichende Sicherheit nachweisen kannst.

Zu den Angaben, für welche Last Herr Hofmann seine Bendix ausgelegt hat: Es gab immer Grenzwerte wo/wie die Bendix einsetzbar sind, du musst auf jeden Fall überprüfen, ob du mit deinen Blättern in diesen Grenzen bist, bevor du die Auslegung übernimmst.

Um etwaige Anfragen, die immer wieder kommen, gleich vorzubeugen, ich fertige Bendixknochen nur für den Eigenbedarf und gebe diese auf keinen Fall weiter. Da ich momentan meist nicht mal Zeit habe, hier ins Forum zu schauen, geschweige denn zum Fliegen zu gehen, werde ich mich auch sicher nicht überreden lassen.

@ Thomas: Wenn du mal im Süden bist, kannst du dich ja mal melden...

Grüße
Klaus

PS: Anbei noch zwei Bildchen. Der Bendix (ohne "Vario"-Aufschrift) hat neben der linken Hülse einen "schwarzen Strich"; hier sind Fasern gebrochen, das Teil ist also Schrott...

[Logo3030]

AW: Bendixknochen selber bauen ?!

...viel Spass beim bauen.. Und. ..Berichte weiter !

[ck.one]

AW: Bendixknochen selber bauen ?!

Es ging um diese Faser:
An Error Occurred: Not Found
805 tex, Hochmodulfaser, 2880 MPa

Du könntest ja einfach mal offen legen, welches Harz, welche Faser du benutzt.
Ich selbst habe derzeit auch nur einen Satz Rotorblätter, die wiegen aber 134 und 137 g (pro Blatt und Paar).
Es sind aber alte, durchsichtige OF gewesen, welche ich lackiert hatte, da ist nicht viel Gewicht drauf gekommen.

Dass das ganze für mich kein Kinderkram ist und ich das nicht auf die leichte Schulter nehme, sollte klar sein, sonst würde ich nicht um Hilfe bitten, nur habe ich halt in meinem Studium andere Sachen gemacht, Faserverbund war nicht wirklich Teil meines Studiums.
Daher, wenn man nicht alles weiß, fragt man die, die es wissen, in dem Fall dich.
Da du keine abgibst, kannst du wenigstens dein Wissen teilen

[Michael62]

AW: Bendixknochen selber bauen ?!

Hallo

Ich hatte in dem "Dreiblatt Kopf" Thread mal ein paar FEMs´verlinkt aus denen sich so ungefähr die Lastprofile ersehen lassen, ich glaube Du hattest da auch mal gepostet.

Mit dem Knochen würde ich es zwar nicht auf "die leichte Schulter" nehmen, aber auch nicht dramatisieren.

Das bekommst Du schon hin.

Nimm die Belastungsabschätzung und dann ein Faserberechnungs- Handbuch des Herstellers des Aramids.

Du darfst bei Handgelege nur von dem UNTERSTEN Faseranteilsprozentsatz ausgehen, aber selbst der ist meist jenseits von ausreichend.

Wenn du ein altes Originalteil hast, schneide es doch einfach mal und werf es unter ein Mikroskop als Schnitt, dann weist Du in etwa wie gut es war.
Wenn das mit G-Fasern gehalten hat, dann mach wieder G-Fasern und versuche einfach in deiner Form den Querschnitt etwas zu vergrössern ( wenn es die Geometrie hergibt), dann bist Du im 200% sicheren Bereich.

Grüsse