müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

[Marco_LEV]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Hab's mir angesehen. Auf der Waage sieht man, dass das Rohr einen größeren Durchmesser hast. Er sagt es dann ja auch, beide wiegen dass gleiche...

Das ist schon der 2. Test, bei dem er ein Rohr mit gleicher Masse wie das Vollmaterial nimmt. Zuvor nimmt er ein Rohr mit selben Durchmesser. Schau mal ab 3:55min.
Das Rohr mit gleicher Masse bekommt er fast gar nicht mehr gebogen. Das Rohr mit gleichem Aussendurchmesser wie das Vollmaterial ging deutlich schwerer zu biegen.

Edit: zu spät...Danke Klaus.^^

[Klaus O.]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Stimmt allerdings! Kann ich mir auch nicht erklären,

Das ist einfach nur Physik.
Jetzt sind wir aber weit vom Thema abgekommen.

müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Die Frage vom Topic wurde schon lange beantwortet.
Nein, müssen sie nicht.

[Marco_LEV]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Für diese Aussage wurde ich dann regelrecht zerissen.

Oh ja, das kenne ich nur zu gut, aber jetzt haben wir ja den Link!

[Klaus O.]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Oh ja, das kenne ich nur zu gut,

Das hatte mich aber nicht von meiner Meinung abgebracht, obwohl mir auch Ingenineure widersprochen hatten.

[DiKey]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Auch wenn es OT ist (Sorry) möchte ich Marco die Antwort nicht vorenthalten:

Aus den von dir genannten Grunddaten des Helis hab ich die Biegekraft und den Drehmoment abgeschätzt.
Da ein bischen Mathe drinsteckt als PDF - ist im Forum nicht sauber schreibbar (zumindest für mich nicht).

F(Biegung)= 21,2N
M(HR) = 7,16Nm

Mit diesen Werten geht ich dann weiter in die FEM-Simulation und schaun was rauskommt.

Vorerst nur die Abschätzung; falls ihr einen Fehler findet bitte nicht behalten
In der Simulation sollten ja die richtigen Werte verwendet werden.

Dietmar

[DiKey]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Simulation ist erstellt.

Dazu hab ich die oben genannte Kraft und den Moment jeweils auf die Vollwelle (links) und die Hohlwelle (rechts) wirken lassen.
Bei beiden Wellen ist der AD 8mm, bei der Hohlwelle ID 6mm (nach den Vorgaben von Marco).

Interessant ist, dass bei er FEM-Simulation die von Klaus eingebrachte Argumentation, dass Hohlwellen bessere Werte liefern sollten nicht bestätigt. Wundert mich, denn ich hab das auch so im Kopf - wie war das nochmal im Detail? Die Schule ist einfach zu lang her. Möglicherweise kommt das auch erst im Belastungsgrenzfall zum Tragen (In der MAUS wird ja auch eine Belastungsgrenze - dauerhafte Verformung gezeigt)????

Dietmar

[Klaus O.]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Interessant ist, dass bei er FEM-Simulation die von Klaus eingebrachte Argumentation, dass Hohlwellen bessere Werte liefern sollten nicht bestätigt.

Ich denke der Praxistest bei der Maus ist aussagekräftig genug.

Merke:

Theorie ist wenn man alles weiß und nix funktioniert.
Praxis ist wenn alles funktioniert und keiner weiß warum.

[Evandure]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Ich habe mir das Mausvideo nicht angesehen habe dazu gerade auch keine Zeit.
Ich bin Maschinenbauingenieur und zumindest nach aktuellem Roloff Matek( ich weiß, nicht die beste Literatur) hat die Hohlwelle einen schlechteren Wert, sowohl für das Biegewiderstandmoment und das Torsionswiderstandmoment.

[Klaus O.]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

zumindest nach aktuellem Roloff Matek( ich weiß, nicht die beste Literatur) hat die Hohlwelle einen schlechteren Wert, sowohl für das Biegewiderstandmoment und das Torsionswiderstandmoment.

Das Mausvideo widerlegt das, zumindest für die Biegesteifigkeit.
Mit Torision habe ich keine Erfahrung.

[raimcomputi]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Ich habe mir das Mausvideo nicht angesehen habe dazu gerade auch keine Zeit.
Ich bin Maschinenbauingenieur und zumindest nach aktuellem Roloff Matek( ich weiß, nicht die beste Literatur) hat die Hohlwelle einen schlechteren Wert, sowohl für das Biegewiderstandmoment und das Torsionswiderstandmoment.

Wenn du recht hast, dann hätte der Typ in dem Mausvideo aber geschummelt. Denn das was dort gezeigt wurde, war sehr eindeutig.

Raimund

[SoloPro]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Ich habe mir das Mausvideo nicht angesehen habe dazu gerade auch keine Zeit.
Ich bin Maschinenbauingenieur und zumindest nach aktuellem Roloff Matek( ich weiß, nicht die beste Literatur) hat die Hohlwelle einen schlechteren Wert, sowohl für das Biegewiderstandmoment und das Torsionswiderstandmoment.

Bin auch Maschinenbauingenieur und muss ständig Festigkeitsberechnungen machen. Wenn ich die Sendung mit der Maus als Grundlage nehmen würde, würde ich entlassen.

[The Pitcher]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Ich habe mir das Mausvideo nicht angesehen habe dazu gerade auch keine Zeit.
Ich bin Maschinenbauingenieur und zumindest nach aktuellem Roloff Matek( ich weiß, nicht die beste Literatur) hat die Hohlwelle einen schlechteren Wert, sowohl für das Biegewiderstandmoment und das Torsionswiderstandmoment.

Bin auch Maschinenbauer und sehe das genauso wie du.

Ich habe eine Simulation erstellt für Hohlwelle vs. Vollwelle:
Aufgetragen ist das Torsionswiderstandsmoment sowie das Biegewiderstandsmoment für eine Hohlwelle und eine Vollwelle für 10 mm Außendurchmesser.
Bei der Hohlwelle wurde der Innendurchmesser von 0 mm (praktisch eine Vollwelle) bis zu 10 mm (Kein Material mehr da) aufgetragen.

Biegewiderstand.jpg
Torsionswiderstand.jpg

Sowohl für Biegung als auch für Torsion hat die Hohlwelle maximal gleichwertige Eigenschaften (nämlich dann wenn der Innendurchmesser gleich 0 mm ist --> Vollwelle). Sonst ist die Hohlwelle immer schlechter!


Die Sendung mit der Maus liegt also falsch!

Lediglich bei gleicher QUERSCHNITTSFLßCHE liegt die Hohlwelle vor der Vollwelle!
Gleiche Querschnittsfläche.jpg
Hier ist der Formeneinfluss von Biegung (gestrichelt) sowie von Torsion (gepunktet) für unterschiedliche Formen bei gleicher Querschnittsfläche aufgetragen.

[DiKey]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Ich hab mal ein paar Formeln ausgegraben und mit den gegebenen Belastungen und Abmessungen für die Vollwelle die nötige zulässige Torsionsspannung gerechnet.
Mit diesem Wert (angenommen als Materialkonstante) bin ich in die Berechnung für Hohlwellen gegangen und ....

Wenn eine 8mm Vollwelle vorliegt muss die mit 6mm gebohrte Hohlwelle 8,53m AD haben um die gleiche Torsionsfestigkeit zu erreichen.


Dietmar

[raimcomputi]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Simulationen sind ja das eine. Aber ein Praxistest vieleicht noch mal was anderes. Vieleicht gibt es ja jemand, der eine Vollwelle und eine Hohlwelle übrig hat und das mal testen kann.

Wenn mich bevor dieser Diskussion jemand gefragt hätte, hätte ich aus dem Bauch heraus gesagt, das die Vollwelle stabiler ist. Aber wissen tue ich es natürlich nicht.

Raimund

[Evandure]

AW: müssen Hauptrotorwellen hohl sein!?

Ich habe mal eben für eine 10er Welle die Werte berechnet. Für die Hohlwelle bin ich von einer 7mm Bohrung ausgegangen.
Biegung:
voll: Wb=98,2 mm^3
hohl: Wb=74,6 mm^3

Torsion:
voll: Wt=196,3 mm^3
hohl: Wt=149,2 mm^3

Je höher der Wert desto besser.

@raimcomputi
Das sind die grundlegenden Berechnungen im Maschinenbau. Wenn das nicht stimmen würde dann könnte ich alle meine Bücher verbrennen. Was wird wohl eher stimmen. Eine Kindersendung oder Lehrmaterial welches an Universitäten und im Beruf verwendet wird?