Przenoszenie ciep³a przez wa³

Czo³em.
Temat jest nastêpuj±cy. Stalowy wa³ ma ¶rednicê 35 mm i d³ugo¶æ ok. 170
mm, przenosi moment do 20 Nm. Wa³ napêdza hamulec proszkowy, który z
racji realizowanej funkcji nagrzewa siê do temperatur 50-70 stopni. Jak
ograniczyæ przenikanie ciep³a przez wa³, na razie bez uciekania siê do
sztucznego ch³odzenia ? Pierwsze co mi przysz³o do g³owy to radiator,
naciêty na wale. Jako ¿e nie jestem mechanikiem, nie wiem na ile mo¿na
os³abiæ jego konstrukcjê. Najchêtniej radiator wytoczy³bym z aluminium
jako osobny zespó³ i nasadzi³bym na stalowy wa³. A mo¿e przy tym
przenoszonym momencie w ogóle wykonaæ wa³ z aluminium i od razu z
radiatorem ?
Reply to
PeJot
Loading thread data ...
Ok, ja nawet bym ponacinał te pierścienie, nawet pod kątem, chociaż obroty niewielkie, jakiejś okrutnie wymuszonej konwekcji nie osiągniesz. Ja tylko pytam jak to porachujesz?
Reply to
Konrad Anikiel
O to pytam szanowne grono. Nie chcia³bym wa³u z plasteliny. Mo¿e jednak pro¶ciej ch³odziæ wa³ od ¶rodka wymuszonym przep³ywem powietrza. Przy okazji sch³odzi³bym i hamulec, a to mu przed³u¿y ¿ywotno¶æ.
Reply to
PeJot
W dniu sobota, 14 grudnia 2013 08:30:11 UTC+1 użytkownik PeJot napisał:
Czy zdajesz sobie sprawe z tego jak duza potrzebujesz powierzchnie wymiany ciepla przy takim chlodzeniu powietrznym?
Przy zwyklym oszacowaniu, mozesz skorzystac w z tej strony:
formatting link

Nie podajesz wszystkich parametrow, wiec musze zgadywac. Liczmy, ze masz do rozproszenia nie wiecej niz 400W energii, przy roznicy temperatury 30C.
Przy przeplywie powietrza 20m/s (w tablicy h= 35W/m2K) i roznicy temperatury 30C musisz miec powierzchnie wymiany ciepla:
S= 400/(35*30) = 0,38 m^2
Moze lepiej zastosowac metode chlodzenia podpatrzona w tarczach hamulcowych?
WM
Reply to
WM
"WM" [...]Czy zdajesz sobie sprawe z tego jak duza potrzebujesz powierzchnie [...] S= 400/(35*30) = 0,38 m^2 [...]
To chyba nie dużo? Około 20 tarcz fi 100 mm.
Robert
Reply to
Robert Wańkowski
W dniu 2013-12-14 14:17, WM pisze:
W hamulec (proszkowy) pompuję 100, maks. 200 W mocy, z czego szacunkowo 1/4 ucieka napędzającym wałem, reszta przez sam ożebrowany hamulec.
Konstrukcji hamulca nie zmienię, bo to część katalogowa. Musiałbym zastosować następny większy model z typoszeregu. Niestety im większy hamulec, tym gorsza dynamika. Czyli trzeba się zastanowić nad sztucznym chłodzeniem. Działam na żywym, działającym obiekcie, mogę eksperymentować. Chociaż przy moich parametrach, z tego co podajesz to i 2 tarcze fi 100 zrobiło by robotę i to bezobsługowo.
Albo inaczej - czy zmniejszenie średnicy stalowego wału na długości ok. 100mm ograniczy mi ucieczkę ciepła przez niego ? Wał musi przenieść swoje 20 Nm bez problemów.
Reply to
PeJot
A nie możesz sprzęgnąć hamulca z osią za pomocą sprzęgła? Powiedzmy czegoś takiego, choć niekoniecznie 2 członowe (nie musisz kompensować nieosiowości i uchyłów).
formatting link

Od biedy do zrobienia w 2h :)
Miłego. Irek.N.
Reply to
Irek N.
"PeJot"
Ty chcesz chłodzić wał i hamulec czy ograniczyć ucieczkę ciepła wałem? A może to następny problem do rozwiązania?
Robert
Reply to
Robert Wańkowski
W dniu sobota, 14 grudnia 2013 16:03:31 UTC+1 użytkownik PeJot napisał:
Zrobilem to oszacowanie, poniewaz napisales, cytuje: ''Moze jednak prosciej chlodzic wal od srodka wymuszonym przeplywem powietrza.''
Tarcze zewnetrzna trzeba liczyc inaczej, bardziej jak zebro, uwzgledniajac, ze temperatura u nasady jest wieksza niz na obwodzie. Ponadto predkosc na obwodzie tarczy fi 100mm nie przekroczy 1m/s (w obliczeniach zakladalem przeplyw powietrza 20m/s), co wymusza dodatkowa korekte w dol wymiany ciepla.
Czy jest jakis odbior ciepla na koncu walu? Jezeli nie ma odbioru ciepla, to caly wal nagrzewa sie w miare rownomiernie. Analogia jest napelnianie wydluzonego zbiornika cieczy z przewezeniem.
Sa rozne metody chlodzenia walow, np. taka :)
formatting link
WM
Reply to
WM
W dniu 2013-12-14 16:47, Irek N. pisze:
Myślałem o czymś podobnym, ale chyba nikt nie projektował tych sprzęgieł pod takie zastosowanie.
Teflon jako izolator cieplny się nadaje ?
Reply to
PeJot
W dniu 2013-12-14 17:04, Robert Wańkowski pisze:
Celem jest *ograniczenie* przenikania ciepła przez wał od nagrzanego hamulca do napędu. Schłodzenie wału, czy to naturalnie czy sztucznie rozwiązuje mi problem, a przy okazji schładza mi hamulec proszkowy, co mu tylko na zdrowie wychodzi.
Reply to
PeJot
W dniu 2013-12-14 17:20, WM pisze:
Kombinuję tak: kontrolowany nadmuch sprężonego powietrza do wydrążonego wału, wyloty w połowie jego długości powinny skutecznie go schłodzić.
O ile w weekend nie braknie sprężonego powietrza :<
A maszyna pracuje 24/7.
Reply to
PeJot
Daj zdjęcie, to się zaprojektuje :) Tak naprawdę to nie wiemy nic. Jeżeli oś jest nośnikiem hamulca, to trzeba dorobić piastę nośną, jak nie - sprzęgło i z głowy problem. Jest bezluzowe, a Tobie chyba na tym zależy.
Średnio, ale mięknie szybko. Są znacznie ciekawsze tworzywa, choć cena niektórych przyprawia o ból głowy. Dał byś 20k za kg? :) Jak byś nie musiał - to przenigdy, prawda?
Możesz zrobić jeszcze tak, że osadzisz hamulec na tulei z czegoś słabo przewodzącego ciepło. Może to być jakiś plastik, może być gęsto żłobiona tuleja stalowa - będziesz miał podparcie dla hamulca, a temperatura nie będzie przenoszona tak skutecznie na oś. Trzeba tylko tą oś odchudzić, ale to nie powinno być problemem, masz w porywach 20Nm.
Miłego. Irek.N. ps. tak się zastanawiam, może hamulec trzeba bardziej chłodzić, wtedy nie będzie problemu że ogrzewa Ci oś, z drugiej strony, jak zaizolujesz oś, to hamulec poleci w górę temperaturowo.
Reply to
Irek N.
W dniu 2013-12-14 18:23, Irek N. pisze:
Hamulec ma 2 łożyska.
Sprzęgło można zaprojektować i wykonać uniwersalne, a eksperymentować z materiałami. Jakimi materiałami słabo przewodzącymi ciepło mam się zainteresować ?
Na razie hamulec pracuje w dozwolonym zakresie temperatur.
Reply to
PeJot
Dnia Sat, 14 Dec 2013 18:25:39 +0100, PeJot napisał(a):
Drewno, plastik, ceramika, szklo - prawie wszystko przewodzi gorzej niz metale.
Ale ja bym dorobil tarcze chlodzaca i wentylator. Albo po prostu dluzszy wal
J.
Reply to
J.F.

Site Timeline

PolyTech Forum website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.