Servolenkung

[microship]

Hallo zusammen!

Mal eine Frage an die Hydrauliker!

Ich bin am überlegen mein Boot auf Hydraulik (Servo) lenkung um zu bauen,
dabei stellt sich mir volgende Frage.
Welche kräfte werden benötigt wenn man eine 27 Fuß Coronet mit zwei 290 DP und 2x 130 PS leicht lenken möchte?
Zur Zeit ist eine Mors Teleflex verbaut, die aber relativ schwergänig ist und dabei noch einiges an Spiel hat.

Gruß Holger

[Chili]

Meinst du Hydrauliklenkung oder hydraulisch unterstützte Lenkung?
Mit Servolenkung ist meistens das letztere gemeint.
Dafür kannst du doch das Original verbauen. Passt mechanisch ohne Frickelei und ist per se richtig dimensioniert.
Die Teleflex bleibt dabei allerdings trotzdem erhalten.

[microship]

Hallo,

ich meine eine Vollhidraulische Lenkung.
Also ich meine, Pumpe am Motor und "einen" Lenkzylinder der beide Antriebe über eine Koppelstange antreibt. Und zum lenken ein Orbitro (Servostat).

Mir fehlen nur die auftretenen Kräfte zum berechnen der einzelnden Komponenten.
Hat ja vieleicht schon jemand so mal verbaut.

Gruß Holger

[Chili]

Und du bist sicher, dass sich das bei dem Boot lohnt?
Mir ist nicht klar, warum dir nicht die originale Servounterstützung genügt...

Zitat von microship

Also ich meine, Pumpe am Motor und "einen" Lenkzylinder der beide Antriebe über eine Koppelstange antreibt.

Pumpe, Lenkzylinder und Koppelstange sind soweit Standard - das meine ich mit "nimm die Originalteile".

Die "Ansteuerung" des Lenkzylinders erfolgt dabei aber mechanisch per Lenkzug:

Und zum lenken ein Orbitro (Servostat).

Mit deiner Vorstellung ist von der originalen Lenkung nichts mehr verwendbar und du musst alles individuell basteln.
Ich würde das nochmal hinterfragen.

[bachbleamle]

Zitat von microship

Hallo,

ich meine eine Vollhidraulische Lenkung.
Also ich meine, Pumpe am Motor und "einen" Lenkzylinder der beide Antriebe über eine Koppelstange antreibt. Und zum lenken ein Orbitro (Servostat).

Mir fehlen nur die auftretenen Kräfte zum berechnen der einzelnden Komponenten.
Hat ja vieleicht schon jemand so mal verbaut.

Gruß Holger

Du meinst sowas in der Art?

Gruss
Eddi

[bachbleamle]

Zitat von Chili

Und du bist sicher, dass sich das bei dem Boot lohnt?
Mir ist nicht klar, warum dir nicht die originale Servounterstützung genügt...
Pumpe, Lenkzylinder und Koppelstange sind soweit Standard - das meine ich mit "nimm die Originalteile".

Die "Ansteuerung" des Lenkzylinders erfolgt dabei aber mechanisch per Lenkzug:

Mit deiner Vorstellung ist von der originalen Lenkung nichts mehr verwendbar und du musst alles individuell basteln.
Ich würde das nochmal hinterfragen.

So wie ich das verstanden habe, will er das mechanisch-hydraulische Stellglied (die eingekreiste 26) mit einem Servoventil ersetzen.
Dazu braucht er aber am Lenkrad und am Ruderzylinder je ein Wegmesselement um damit das Servoventil anzusteuern.

Solche Systeme gibts zu kaufen, bei den Landmaschinen und bei den Baumaschinen.

Aber eigentlich sucht er ja den Druck im System und dazu muss er wissen, welche Ruderkräfte anliegen.
Wenn er mal die Ruderkräfte und somit das Rudermoment hat, kann er das über die Hebellängen und den Zylinderdurchmesser ausrechnen.

Gruss
Eddi

[simon-2]

das kann man doch überschlägig machen:
Lateralfläche der Ruder (/Unterwasserteile) ermitteln, Staudruck =rho/2*v^2, und als Cl irgendsowas wie 2.
Die Kraft mit dem entsprechenden Hebel multiplizieren, und dann noch etwas Sicherheit einplanen, dann hast du dein Moment

[microship]

Ja genau, an sowas in der art hatte ich dabei gedacht.

Zitat von bachbleamle

Du meinst sowas in der Art?

Gruss
Eddi

[microship]

Staudruck =rho/2*v^2, und als Cl irgendsowas wie 2.

Sorry, da habe ich keine ahnung von.

Zitat von simon-2

das kann man doch überschlägig machen:
Lateralfläche der Ruder (/Unterwasserteile) ermitteln, Staudruck =rho/2*v^2, und als Cl irgendsowas wie 2.
Die Kraft mit dem entsprechenden Hebel multiplizieren, und dann noch etwas Sicherheit einplanen, dann hast du dein Moment

[microship]

Ja, so in der art.

Zitat von bachbleamle

Du meinst sowas in der Art?

Gruss
Eddi

[bachbleamle]

Zitat von microship

Ja, so in der art.

Was willst jetzt damit antreiben?
AB`s oder Ruderblätter?

Waswillst du am Lenkrad haben?
Wenn Du nur einen Poti am Lenkrad haben willst, dann brauchst Du am Lenkzylinder auch einen Poti.

Dazwischen brauchts dann noch etwas Elektrik um die Magneten des Servoventils anzusteuern.

Ist aber alles kein Hexenwerk.

Jetzt musst nur noch den Systemdruck wissen und in die Schaltung gehört noch ein Systemdruckregler rein, zwischen Pumpe und Servoventil..

Druss
Eddi

[simon-2]

dann versuch ich noch eine kurz-Erläuterung

Um die Kraft (und darüber den Druck) am Hydraulikzylinder zu bestimmen, brauchst du zunächst erstmal ein Moment, und zwar um die Ruderachse.

Dieses Moment ermittelst du aus dem Hebelarm (=Abstand zwischen Ruderachse und Druckpunkt des Ruders, den kannst du auf 1/4 der Profillänge annehmen), und der Kraft, die auf das Ruder wirkt.

Diese Kraft berechnet man, wie fast jede Auftriebs/Widerstandskraft, die mit Strömung zusammenhängt, aus dem Staudruck, der Fläche und einem Auftriebsbeiwert (das ist der Cl, Coefficient of Lift).

der Staudruck ist eben rho/2*v^2 (rho ist etwa 1025kg/m^3 für Seewasser, v ist deine Höchstgeschwindigkeit in m/s), Fläche muss man messen, und für den Beiwert kann man entweder komplexe Berechnungen anstellen, oder für Dimensionierungssachen wie diese, wo es auf die Nachkommastelle nicht ankommt, auch einfach was schätzen. Und 2 ist da schon so ziemlich das höchste der Gefühle...

also zusammengefasst: die Ruderkraft FRuder=rho/2*v^2*A*Cl,
und die Kraft, die dann auf dem Lenkzylinder wirkt ist FZylinder=FRuder*HebelRuder/HebelZylinder (das ist dann die Momentenrechnung), und immer schön Basiseinheiten verwenden (oder sonst halt umrechnen).

Jenachdem, wie die Angriffspunkte/Zylinder zueinander liegen, also wenn die Kinematik "komisch" ist, müsstest du das auch noch mit einbeziehn...

soviel erstmal für die Uhrzeit- müde

[microship]

Zitat von bachbleamle

Was willst jetzt damit antreiben?
AB`s oder Ruderblätter?

Waswillst du am Lenkrad haben?
Wenn Du nur einen Poti am Lenkrad haben willst, dann brauchst Du am Lenkzylinder auch einen Poti.

Dazwischen brauchts dann noch etwas Elektrik um die Magneten des Servoventils anzusteuern.

Ist aber alles kein Hexenwerk.

Jetzt musst nur noch den Systemdruck wissen und in die Schaltung gehört noch ein Systemdruckregler rein, zwischen Pumpe und Servoventil..

Druss
Eddi

Hallo.
Na ja, zwei 290er Volvo Penta Z-Antriebe halt.
Wie gesagt, rein Hydraulisch. Nix mit Elektronik oder Potis.
So änhlich wie dieses Teil.

Hexenwerk ist es ja nicht, nur die dimensonierung sollte schon einigermaßen stimmen.
Gruß Holger

[microship]

Zitat von simon-2

dann versuch ich noch eine kurz-Erläuterung

Um die Kraft (und darüber den Druck) am Hydraulikzylinder zu bestimmen, brauchst du zunächst erstmal ein Moment, und zwar um die Ruderachse.

Dieses Moment ermittelst du aus dem Hebelarm (=Abstand zwischen Ruderachse und Druckpunkt des Ruders, den kannst du auf 1/4 der Profillänge annehmen), und der Kraft, die auf das Ruder wirkt.

Diese Kraft berechnet man, wie fast jede Auftriebs/Widerstandskraft, die mit Strömung zusammenhängt, aus dem Staudruck, der Fläche und einem Auftriebsbeiwert (das ist der Cl, Coefficient of Lift).

der Staudruck ist eben rho/2*v^2 (rho ist etwa 1025kg/m^3 für Seewasser, v ist deine Höchstgeschwindigkeit in m/s), Fläche muss man messen, und für den Beiwert kann man entweder komplexe Berechnungen anstellen, oder für Dimensionierungssachen wie diese, wo es auf die Nachkommastelle nicht ankommt, auch einfach was schätzen. Und 2 ist da schon so ziemlich das höchste der Gefühle...

also zusammengefasst: die Ruderkraft FRuder=rho/2*v^2*A*Cl,
und die Kraft, die dann auf dem Lenkzylinder wirkt ist FZylinder=FRuder*HebelRuder/HebelZylinder (das ist dann die Momentenrechnung), und immer schön Basiseinheiten verwenden (oder sonst halt umrechnen).

Jenachdem, wie die Angriffspunkte/Zylinder zueinander liegen, also wenn die Kinematik "komisch" ist, müsstest du das auch noch mit einbeziehn...

soviel erstmal für die Uhrzeit- müde

Ohhh jaaa, Danke!
Das hilft schon sehr weiter.
Mit der Erleuterung kann ich schon was anfangen, Danke noch mal!
Gruß Holger

[bachbleamle]

Zitat von microship

Hallo.
Na ja, zwei 290er Volvo Penta Z-Antriebe halt.
Wie gesagt, rein Hydraulisch. Nix mit Elektronik oder Potis.
So änhlich wie dieses Teil.
Anhang 401712
Hexenwerk ist es ja nicht, nur die dimensonierung sollte schon einigermaßen stimmen.
Gruß Holger

Hm, was ist jetzt das für ein Teil? Wenn ich die Funktion habe, mal ich das in den Plan rein.

Eddi

[Chili]

Schrieb er doch - ein Orbitrol.
Quasi ein Steuerventil zur Regelung des Drucks von der Hydraulikpumpe (zur direkten Ansteuerung des Lenkzylinders).

Die Zeichnung kannst du dir sparen, das gibt's fertig über die Google-Bildersuche...

[bachbleamle]

Zitat von Chili

Schrieb er doch - ein Orbitrol.
Quasi ein Steuerventil zur Regelung des Drucks von der Hydraulikpumpe (zur direkten Ansteuerung des Lenkzylinders).

Die Zeichnung kannst du dir sparen, das gibt's fertig über die Google-Bildersuche...

Sorry, darf ich das jetzt auch verstehen oder reichts wenn einer hier die Weisheit mit löffeln gefressen hat?

Die Lenkverstellung geschieht nicht durch druck sondern durch fluss, soviel zur Begrifflichkeit der Hydraulik.

Eddi

[Chili]

Der entscheidende Punkt ist, dass nach seiner Vorstellung das Regelventil direkt am Lenkrad sitzt (siehe obiges Bild). Der Pumpendruck/Fluss liegt quasi direkt am Lenkrad an und wird vom Lenkrad/Orbitrol zum Lenkzylinder "weitergeleitet".

Bei den anderen Varianten (auch bei der werkseitig vorgesehenen) sitzt das Regelventil eher direkt am Lenkzylinder.
Der Pumpendruck liegt dort und nur dort an.
Die Ansteuerung des Ventils durch das Lenkrad wiederum wäre auf den verschiedensten Wegen möglich - werkseitig ist sie per Lenkzug vorgesehen. Aber das will er ja alles nicht.

[bachbleamle]

Zitat von Chili

Der entscheidende Punkt ist, dass nach seiner Vorstellung das Regelventil direkt am Lenkrad sitzt (siehe obiges Bild). Der Pumpendruck/Fluss liegt quasi direkt am Lenkrad an und wird vom Lenkrad/Orbitrol zum Lenkzylinder "weitergeleitet".

Bei den anderen Varianten (auch bei der werkseitig vorgesehenen) sitzt das Regelventil eher direkt am Lenkzylinder.
Der Pumpendruck liegt dort und nur dort an.
Die Ansteuerung des Ventils durch das Lenkrad wiederum wäre auf den verschiedensten Wegen möglich - werkseitig ist sie per Lenkzug vorgesehen. Aber das will er ja alles nicht.

Wie er in Post 3 schreibt will er ja das mit dem Orbitrol.
Ihm fehlen die Lenkkräfte und somit auch der erforderliche Pumpendruck.
Das ist aber eine ganz andere Baustelle.

Am einfachsten ist es, wenn er seine bestehende Lenkung auf das Lenkmoment an seinen beiden Antrieben zurückrechnet und dann über die Zylinderkolbenfläche seinen erforderlichen Druck bestimmt.
Dann hat er doch alles was er braucht. Die Fördermenge seiner Pumpe söllte natürlich seine Lenkverstellgeschwindigkeit mitmachen.

Eddi

[Chili]

Oder noch einfacher (das war mein Vorschlag):
Er soll einfach die vom Hersteller vorgesehenen Komponenten nutzen.
Spart Bastelei, Rechnerei und Probiererei.

[bachbleamle]

Warum einfach wenns auch kompliziert geht.

[Arzgebirger]

Zitat von microship

Hallo.
Na ja, zwei 290er Volvo Penta Z-Antriebe halt.
Wie gesagt, rein Hydraulisch. Nix mit Elektronik oder Potis.
So änhlich wie dieses Teil.
Anhang 401712
Hexenwerk ist es ja nicht, nur die dimensonierung sollte schon einigermaßen stimmen.
Gruß Holger

Hallo Holger,

besorg dir ein 80er,100er oder 150er Orbitrol(die Werte stehen immer hinten drauf,z.B. OSPC 80 ON und geben die Förderleistung bei einer Umdrehung an..)

Welches Du nimmst kommt drauf an wieviel Du am Lenkrad kurbeln möchtest...

Auch ein Hydraulikmotor würde dafür gehen...muss nicht unbedingt ein Orbitrol sein..

Dazu noch einen doppeltwirkenden HZ mit 16er oder 18er Kolbenstange und 25er oder 30er Kolbenboden...

Kolbenstangenlänge entsprechend den Wegen die der Z macht..

Anschluß wie auf dem Bild von Chili...dort ist allerdings ein Unibalzylinder/Gleichlaufzylinder abgebildet...

Selbst ohne Hydraulikpumpenunterstützung(du bräuchtest diese also nicht unbedingt-P und T müsstest Du dann an einen Ausgleichbehälter machen )lenkst Du damit schon leicht...das ist nicht gleichzusetzen mit den Kräften bei einem Auto wenn Du den Motor ausgemacht hast und am Lenkrad drehst...


Glück Auf!
Gunar

[microship]

Zitat von Arzgebirger

Hallo Holger,

besorg dir ein 80er,100er oder 150er Orbitrol(die Werte stehen immer hinten drauf,z.B. OSPC 80 ON und geben die Förderleistung bei einer Umdrehung an..)

Welches Du nimmst kommt drauf an wieviel Du am Lenkrad kurbeln möchtest...

Auch ein Hydraulikmotor würde dafür gehen...muss nicht unbedingt ein Orbitrol sein..

Dazu noch einen doppeltwirkenden HZ mit 16er oder 18er Kolbenstange und 25er oder 30er Kolbenboden...

Kolbenstangenlänge entsprechend den Wegen die der Z macht..

Anschluß wie auf dem Bild von Chili...dort ist allerdings ein Unibalzylinder/Gleichlaufzylinder abgebildet...

Selbst ohne Hydraulikpumpenunterstützung(du bräuchtest diese also nicht unbedingt-P und T müsstest Du dann an einen Ausgleichbehälter machen )lenkst Du damit schon leicht...das ist nicht gleichzusetzen mit den Kräften bei einem Auto wenn Du den Motor ausgemacht hast und am Lenkrad drehst...


Glück Auf!
Gunar

Danke!
Das ist doch mahl das was ich meine.
Hast Du das schon mal verbaut?
Welche Pumpe würdest Du dafür nehmen?
Druck und Förderleistung würden mich dabei interessieren.
Ich hätte da eine Zahnradpumpe im Kopf.

Holger

[Arzgebirger]

Zitat von microship

Danke!
Das ist doch mahl das was ich meine.
Hast Du das schon mal verbaut?
Welche Pumpe würdest Du dafür nehmen?
Druck und Förderleistung würden mich dabei interessieren.
Ich hätte da eine Zahnradpumpe im Kopf.

Holger

Hallo Holger,

Du hast doch schon eine Pumpe oder nicht..?

Diese kannst Du auch weiterhin verwenden...

Die meisten Pumpen sind Zahnradpumpen-auch ein Orbitrol oder ein Hydraulikmotor ist eine Zahnradpumpe-klingt komisch ist aber so...

Das schöne am System Hydraulik ist ja das man mit wenig Kraftaufwand schon sehr große Kräfte entwickeln kann..

Der Großteil der Pumpen die Mercruiser und Volvo Penta,OMC u.a.verbaut haben sind genau die selben Pumpen die zu tausenden auch in amerikanischen und auch deutschen Autos verbaut wurden sind...

Diese Pumpen kommen vom Hersteller AC Delco haben eine Literleistung von max.8 Litern/min und kommen auf 80-100 bar Druck...mit einer leichten Änderung kommt man auch auf 110 bar...

Verbaut hab ich das ganze abgewandelt selbst schon,nicht in einem Boot,aber als Allradlenkung in einem Wettbewerbsauto....ich fahr Geländewagentrial und Trophy...


Glück Auf!
Gunar

[microship]

Zitat von Arzgebirger

Hallo Holger,

Du hast doch schon eine Pumpe oder nicht..?

Diese kannst Du auch weiterhin verwenden...

Die meisten Pumpen sind Zahnradpumpen-auch ein Orbitrol oder ein Hydraulikmotor ist eine Zahnradpumpe-klingt komisch ist aber so...

Das schöne am System Hydraulik ist ja das man mit wenig Kraftaufwand schon sehr große Kräfte entwickeln kann..

Der Großteil der Pumpen die Mercruiser und Volvo Penta,OMC u.a.verbaut haben sind genau die selben Pumpen die zu tausenden auch in amerikanischen und auch deutschen Autos verbaut wurden sind...

Diese Pumpen kommen vom Hersteller AC Delco haben eine Literleistung von max.8 Litern/min und kommen auf 80-100 bar Druck...mit einer leichten Änderung kommt man auch auf 110 bar...

Verbaut hab ich das ganze abgewandelt selbst schon,nicht in einem Boot,aber als Allradlenkung in einem Wettbewerbsauto....ich fahr Geländewagentrial und Trophy...


Glück Auf!
Gunar

Hallo Gunar

Ne Pumpe habe ich nicht, da momentan alles voll mechanisch ist.
Aber Danke für den Tipp! Muß mich jetzt mal umschauen, was der so Markt hergiebt.

Gruß Holger