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THEMA: Loklift Testaufbau

THEMA: Loklift Testaufbau
Startbeitrag
kuh56 - 10.05.21 11:15
Seit gerumer Zeit befasse ich mich mit dem Bau eines Loklift (16 Ebenen à 2 Gleise). Die "Grundlagenforschum" im Netz und anschliessende Planung ist grundsätzlich abgeschlossen. Berechnungen habe ergeben, dass der Liftschlitten mit Zügen bestückt zwischen 15 und 20 Kg haben wird. Nun habe ich einen Testaufbau gemacht um die Mechanik und Melder zu testen. Der Antrieb, Schrittmotor mit Getriebe und Zahnriemen stammt aus einem ausgeschlachteten Mähschaf.
Erkenntnisse:
Antrieb:  Der Motor kann die 20 Kg heben/senken, jedoch nicht halten. Deshalb habe ich noch einen zweiten Motor eingebaut. Um den Motor/Getriebe zu entlasten, habe ich den Zahnriemenantrieb und die ehemalige Radachse Montiert.
Rückmeldung:
Für die erste Phase, in der die Ansteuerung Manuell erfolgt io. Für eine Automatische Ansteuerung ist, so vermute ich die Stopp-Auslösung zu ungenau.

Fazit:
Der Materialbeschaffung und Bau kann grundsätzlich beginnen. Für die Phase 2 vollautomatische Ansteuerung muss ich nochmals über die Bücher.

Gruss

huk

Video: http://www.modellbau-huk.ch/_downloads/LokLift_Test_Inst.mp4



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Hi
schönes Projekt!. Ich rate dir aber dringend, den Lift nicht am Seil halten zu lassen. Wenn der Faden reißt saust dein gesamtes Fahrzeugkapital ungebremmst in den Boden. Ich habe eine Gewindestange benutzt, da kann der Lift nicht fahren ohne dass die dreht. Und der Motor dafür muss auch nicht so groß sein, sondern kann dann sogar mit nem HO-Decoder von der Zentrale gespeist werden.

http://www.steffen-krumbholz.de/bahn/vitrine/


VG, Steffen

PS.: Merlin hat auch einen Lift gebaut:
https://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_show.php?id=1187097
Hallo Huk,

hier https://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_show.php?id=1187097 gibt es sicherlich noch etwas Inspiration...

Viele Grüße

Yves

Edith: Ich war zu spät dran.

Hallo Leute!

Meiner sieht so aus, und ist Doppelgleisig.

Beste Grüße ANdree

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Danke für die Rückmeldungen

#1 Das Seil hält 70Kg geplant sind jedoch 2 zur Sicherheit. Alternativ ist ein Linear Actuator / Linearantrieb mit 65 Kg Hebekraft vorgesehen. Die Motoren liegen herum deshlb habe ich mit denen den Test gemacht.

Gruss

huk

Hallo Huk,

eventuell ist es günstig, ein Gegengewicht einzubauen. Der Motor braucht dann nicht so viel Kraft, auch dürfte die Bewegung besser steuerbar sein.
Einen reinen Seilzug würde ich bei dem Gewicht nicht machen, ein Seil kann sich dehnen. Eine leichtlaufende Kette dürfte besser sein, am besten steuerbar und ohne Motorkraft lagestabil ist wahrscheinlich eine Spindel.

Viele Grüße
Michael
Salü Michael
An Gegengewicht habe ich auch gedacht macht jedoch den Lift konstruktiv noch schwerer...

Bei spindeln bin ich mir nicht sicher wie die auf die Länge mit dem Gewicht umgehen....

Daher Linearantrieb die sind für solche Gewichte ausgelegt.

Entscheiden ist natürlich auch wie ich das ganze ansteuere. Solange das händisch passiert, spielt es keine Rolle. Sollte es jedoch automatisiert werden, hat natürlich die Kombination Schrittmotor/Spindel mit der entsprechenden Steuerung, worteile, soweit ich das beurteilen kann.

Gruss

huk
Hallo Huk,

das mit dem Linearantrieb interessiert mich -- wie willst Du den verwenden? Ist es da nicht so, dass, wenn der Strom weg ist, keinerlei Haltekraft mehr existiert und die Last absackt?
Aus Aufzügen kenne ich das Prinzip, das räumlich deutlich kleinere Gegengewicht (weniger Verkantungsgefahr) von unten zu bewegen und diese Bewegung über Umlenkrollen oben auf die deutlich voluminösere Kabine zu übertragen. Auch wenn als Aktuator meistens Hydraulik eingesetzt wird, wäre in unserer Größe eine von unten angetriebene Spindel durch das Gegengewicht oder ein Scherenwagenheber, der mit dem Gegengewicht verbunden ist, vielleicht eine geeignete Umsetzung.
Und selbst mit dem Linearantrieb, der am Gegengewicht antreibt, könnte es einfacher sein, als direkt am Gleisträger.
Durch das Gegengewicht braucht man für die Bewegung weniger Kraft, vor allem auch weniger Haltekraft -- für eine genaue Positionierung und Fixierung durchaus interessant.

Viele Grüße
Michael
Hab ich gestern bei Youtube gesehen.....

https://www.youtube.com/watch?v=nvuDDlxs_vo
Der Lift-Bau ist schon recht weit fortgeschritten, so dass er manuell gersteuert befahren werden kann. Gestern wurden die Abdeckungen für die Ebenenanzeige montiert.
Damit ungewollt stehengeblibenes Rollmaterial im Ein- Ausfahrbereich erkannt wird, habe ich Lichtschranken montiert die die Stromversorgung für den Linearantrieb unterbrechen.
Im RR ist soweit alles eingerichtet, die Schnittstelle zum Arduino funktioniert.
Aktuell muss noch die Steuerung des Zuglift im Arduino fertig gestellt (im "Laborbetrieb" funktioniert es grundsätzlich) und dann implementiert werden.

Gruss

huk

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Wie bereits geschrieben funktioniert das Ganze im manuellen Betrieb wunschgemäss.
Probleme machen die Lichtschranken die auf "weiss" sehr gut reagieren aber auf dunkle Farbe sehr schlecht. Da das Rollmaterial jedoch zu dunkel tendiert habe ich das Problem noch nicht in den Griff bekommen.

Gewisse Zweifel sind auch aufgekommen betreffend der Ansteuerung der Ebenen im Autobetrieb mit dem Linearantrieb, Die Steuerung erfolgt über Taster dessen Justierung nicht ganz ohne ist und recht aufwendig.

Viel einfacher wäre es, so denke ich, mit einem Spindelantrieb und Schrittmotor und passender Schrittmotorsteuerung.
Dazu habe ich aber keine Ahnung betreffend Dimensionierung:
Der Lift wird durch Linearschienen geführt, so dass die Spindel lediglich für das Heben und Senken zuständig ist.
Spindellänge:  100 cm (Arbeitsweg ca. 82 cm)
Liftgewicht inkl. Rollmaterial max. 30Kg
Ich habe mal im ebay herumgestöbert. Würde dieses Set gehen (Dimensionierung/Stabilität)?
Betreffend Motor, wieviel Ncm müsste der haben?

Für Tips herzlichen Dank im Voraus

huk

PS: Das umrüsten des Linearantrieb (Aktuator) auf einen Schrittmotor wäre wohl auch eine Möglichkeit ...


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Heute habe ich die IR-Lichtschranken zwischen den Geleisen montiert. So funktionieren sie einwandfrei, auch bei dunklem Rollmaterial Boden.

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Hallo Heinz,

vielleicht magst du mein Projekt in https://www.stummiforum.de/t202295f15-Zuglift-...uehrungstechnik.html verfolgen, obwohl du schon weiter bist als ich.

Dort findest du auch in Beitrag 59/60 eine Formel zur Ermittlung der Hebekraft; in meinem Fall sind das mit einem NEMA23 (3Nm) vor Reibungsverlust 340kg (!) bei einer Spindel SFU2005.

https://www.youtube.com/watch?v=qe1UEhGQEeg

Viele Grüße
Frank
Hallo Frank,

Respekt kann ich da nur sagen! Sieht beeindruckend aus!

Viele Grüße
Michael
Hallo,

eine kurze Zwischenfrage
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Dort findest du auch in Beitrag 59/60 eine Formel zur Ermittlung der Hebekraft; in meinem Fall sind das mit einem NEMA23 (3Nm) vor Reibungsverlust 340kg (!) bei einer Spindel SFU2005.


Sind die Spindeln noch selbsthemmend? Bei meinen 3D-Druckern ist das z.B. für die Z-Achse nicht der Fall.

Grüße, Kurt
Hallo Frank
Danke für die Links. Meine Rückwand ist eine Hart-Pavatex-Platte mit Kantholz verstärkt (wesentlich leichter als Spahnplatte oder ähnliches, Trotzdem ist der bewegliche Teil ohne Rollmaterial ca. 22 kg, Rollmaterial ca 7kg). Seit gut einem Jahr ist sie nun in "Betreib" und es gibt keinerlei Probleme betreffend Feuchtigkeit/Wärme.
Ich habe die Lienarschien bewusst am äusseren Rand montiert und den Antrieb in der Mitte; aktuell einen Aktuator/Linearantrieb. Er ist sowohl unten als auch oben "beweglich" montiert (auf dem Bild ist die obere Halterung zu sehen), muss ja nur heben und senke, Die Führung erfolgt über die Linearschienen. Funktioniert einwand frei, da ja immmer last auf dem Antrieb ist.  Soweit meine Erfahrungen zu den zwei Punkten.
Ich würde das nächste mal das ganze frei stehend machen und nicht an die Wand schrauben, damit es zugänglich ist. Jetzt muss ich immer den Beweglichen Teil demontieren (dazu brauche ich Hilfe) wenn ich an der Rückwand arbeiten muss....

Frage: wie machst du die Schienenauflage?
Mit welchem Gewicht rechnest Du für den beweglichen Teil?
Gruss und weiterhin viel Erfolg
huk

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Hallo Kurt,

damit meinst du, ob bei Belastung ohne Halten durch den eingeschalteten Steppermotor die Spindel in Selbstdrehung gerät und die getragene Last nach unten "saust"?
Ja, sie ist selbsthemmend, jedoch werde ich noch ein Auge darauf haben bei steigender Last, ob das so bleibt. Mir ist es jedoch nicht gelungen, sie durch Herunterziehen zu bewegen, das spricht für sehr gutes Selbsthemmen.

Viele Grüße
Frank
(Danke, Michael!)

Hallo Heinz,

Pavatex - habe ich noch nicht gehört; man lernt hier immer etwas hinzu.
Meine Rückwand ist aus 6mm Fichtensperrholz und noch unverstärkt. Ich merke an der Ein-/Ausfahrseite, dass sie nicht ganz plan ist und werde das mit einem Aluwinkelprofil begradigen.

Es freut mich für meinen zukünftigen Betrieb von dir zu hören, dass Feuchtigkeit/Verziehen kein Problem darstellen; darauf baue ich ja auch. Für meinen zweiten Lift, nachdem der erste mal endlich fertig ist, überlege ich sogar eine schwerere Platte als Rückwand (OSB-Platte), weil mir die Lastberechnung Mut gemacht hat. Alle, die jetzt Aluvierkantprofile ins Spiel bringen: Ihr habt absolut recht beim Gewicht, jedoch ist eine Platte in sich verzugsfrei, was bei den Profilen konstruktiv gelöst werden muss; auch muss jedes Trassenbrett dann durch Winkel mehrfach befestigt werden. Diese Überlegungen brachten mich, und offenbar auch Heinz, zur Plattenüberlegung.

"Linearschienen bewusst am äußeren Rand montiert": das ist auf jeden Fall richtig. Ich wählte eine Teilung 1/4 - Schiene - 2/4 - Schiene - 1/4. Der Grund war einfach die Trägerplatte an der Wand: da ich als Nicht-Trockenbauer die Wandverkleidung mit Rigipsplatten etwas hemdsärmelig vor Jahren gemacht hatte, wollte ich durch eine an der Wand befestigte Platte die Planheit sicherstellen. Um deren Gewicht einzuschränken, sollte sie nicht so breit wie der Lift sein.

Das mit der frei beweglichen Halterung der Vitrine auf der Spindel habe ich nach Tipp im Stummiforum auch so gemacht, auch die Blockwagen der linken Linearschiene sind in waagerechten Langlöchern der Vitrinenrückwand montiert: Somit habe ich zwei absolute Fixpunkte (die zwei Blockwagen der rechten Linearschiene. Die Langlöcher gleichen etwaiges Spiel nicht exakt paralleler Linearschienen aus, und die Kugelmutter nimmt die nur aufliegende Vitrine mit. Alternativ wären das sonst 5 Fixpunkte (eigentlich 5x4 bei je 4 Schrauben) und das wäre eine zu hohe und unnötige Genauigkeitsanforderung. Bis auf die Langlöcher hast du das offenbar auch so gemacht.

Das Freistehen hatte ich für den nächsten Lift auch überlegt. Durch "historische Gleisentwicklung" habe ich zur Wand Platz. Zu wenig, um dahinterzugehen, aber ausreichend, um eine breitere Basis mit Rollen zu machen mit mittig einer senkrecht stehende Konstruktion, an der Schienen/Spindel/Vitriene befestigt sind/laufen. Da ich mir aber neue Zwänge einhandeln würde, die Konstruktion durch ihre Verschieblichkeit an der Anlage befestingen zu müssen, habe ich das gedanklich verworfen.

"wie machst du die Schienenauflage?"
Auf den Trassenbrettern? Ich werde mir im 3D-Druck Abstandshalter drucken. Sie werden den gleichmäßigen Abstand zur Rückwand, beider Gleise zueinander und - das ergibt sich dann automatisch - zur vorderen Kante gewährleisten. Ich werde jeweils ein paar Schwellen entfernen und stattdessen die Abstandshalter einfügen (sie umgreifen die Schienenfüße dann nicht, sonst müsste ich sie auffädeln). Am Ein-/Ausfahrende werden die Schienenfüße umgreifende Varianten zum Einsatz kommen - so ist dann gewährleistet, dass auf allen Ebenen die Lage übereinstimmt.

"Mit welchem Gewicht rechnest Du für den beweglichen Teil?"
Nach dem Versuchsaufbau, an den ich mit mit meine 85kg voll aufgestützt habe und trotzdem "gehoben" wurde, rechne ich nicht mehr nach - siehe auch Formel. Ich muss nur aufpassen, dass es durch hohes Gewicht nicht zu Schrittverlusten im Stepper kommt.

"Wie bereits geschrieben funktioniert das Ganze im manuellen Betrieb wunschgemäss.
PS: Das umrüsten des Linearantrieb (Aktuator) auf einen Schrittmotor wäre wohl auch eine Möglichkeit ..."
Dann solltest du auch nicht unbedingt etwas ändern, wenn du zufrieden bist. Ich habe von Anfang an auf den Schrittmotor gesetzt, weil ich die Höhenjustage dann per Software machen kann. Im Anhang ein Screenshot der Webseite (noch nicht fertig), mit der ich das mache (der ESP32 verbindet sich mit meinem Heimnetz), zusätzlich kann ich es auch ohne Netzzugriff direkt am Lift machen.

"Viel einfacher wäre es, so denke ich, mit einem Spindelantrieb und Schrittmotor und passender Schrittmotorsteuerung"
So dass ich eben diese Lösung gewählt habe. In meinem verlinkten Stummiforumsthread findest du dazu einiges und am Ende plane ich, eine Anleitung zu schreiben - alles, was ich mir, auch mit Hilfe anderer, erarbeitet habe, soll wieder allen zur Verfügung stehen. Wenn jemand Interesse hat, bitte ich aber, dort im Stummiforum zu schreiben, damit ich das hier nicht doppele und ich möchte Heinz ja auch nicht seinen Thread kaputtmachen.

"Dazu habe ich aber keine Ahnung betreffend Dimensionierung:"
Der Lift wird durch Linearschienen geführt, so dass die Spindel lediglich für das Heben und Senken zuständig ist.

Deine Spindel 1204 hat einen Durchmesser von 12mm und einen Hub je Umdrehung von 4mm. Meine 2005 entsprechend 20mm und 5mm. Ich denke, deine wird reichen (ich bin aber kein Maschinenbauer), ich werde für den zweiten Lift wieder zu 2005 greifen - preislich ist nicht soviel Unterschied. Schau einfach mal auf die verlinkte Formel (9) und stelle sie nach FL um: FL = Mta*2000*Pi*ny/p. Da es eine zugeschnittene Größengleichung ist, kannst du in den gängigen Einheiten einsetzen und brauchst nicht noch umzurechnen. Mit meinem Stepper mit 3,2Nm und deiner Spindel mit 4mm Steigung ergibt sich
FL = 3,2*2000*Pi*0,9/4 = 4,5kN = 460kg, das sollte reichen - die begrenzenden Faktoren werden die Lager und deren Verankerung bilden und letztlich auch der Spindeldurchmesser (Verbiegen).

3,2Nm sind 320Ncm, schon deutlich mehr, als die üblichen Stepper; bei stepperonline via ebay habe ich aber problemlos einen solchen bekommen zum vernünftigen Preis (30€). Du brauchst noch einen Treiber und die Steuersoftware, die es auch fertig gibt - ich mach meine selbst, weil es Spaß macht und ich meine Sonderwünsche realisieren kann.

Viele Grüße
Frank




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Hallo Frank,
Du hast mich verstandenen und weißt worum es geht .
Grüße, Kurt (der seinen Zugspeicher liegend als Schiebebühne baut)
Hallo Frank

Pavatex ist wohl ein Produktenahmen. Es ist eine ca. 6mm dicke Hartfaserplatte. Sie wird oft für Möbelrückwände gebraucht (von dort kommt auch meine, Restposten eines zerlegten 4-fach Schrank).
Unter den Linearschienen habe ich eine Spahnplatte verbaut um einen genaue (Senkel) und planen Untergrund zu erhalten (ist auch Restposten des Schrank...). Die Platte wurde geschiftet , mit dem KS-Mauerwerk verschraubt und die Zwischenräume mit Montageschaum ausgeschäumt.

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