Dynamischer Massenausgleich Kurbeltrieb

[68iger]

Tag die Herrschaften!

Nachdem ich kreuz und quer durch die Foren immer was von "statischem Auswuchten" der Kurbelwelle gelesen habe und ich eigentlich der Meinung bin dass das aufgrund der vorliegenden dynamischen (Massen)Kräfte ein totaler Blödsinn ist, habe ich mal einen Massenausgleich bei meiner XL2 gerechnet. Hier ist das Ergebnis:

Berechnung Welle bearbeitet

Zu dem Zweck hab ich den Kurbeltrieb komplett in Solidworks in 3D nachgezeichnet (Kuwe, Pleuel, Kolben, Kolbenbolzen).

Die Materialeigenschaften in Bezug auf Gewicht wurden in Solidworks so angepasst, dass sie den Tatsachen entsprechen. Danach wirft Solidworks mit einem Klick den Massenschwerpunkt der Kurbelwelle aus.

Mit diesem Massenschwerpunkt und den gestalterischen Möglichkeiten hab ich mich dann solange gespielt, bis diese Kurbelwelle herausgekommen ist (links das original):

Diese bearbeitet Kurbelwelle hat nun zusammen mit einem Polini 75cm³ den im obigen pdf abgebildeten F total Kräfteverlauf in Hubrichtung.

Hier zum Vergleich nochmal ein 75ccm Kolben mit der original XL2 Kuwe:

Berechnung 75ccm originalwelle

Ich bin ja schon gespannt, ob mir das Werkel um die Ohren fliegt, rüttelt wie eine Mischmaschine oder wie erwartet sehr ruhig läuft. Dabei isses egal, bei welcher Drehzahl man das berechnet, die Kräfte werden nur geringer, der Kraftverlauf jedoch nicht anders.

Ich bin ja gespannt, was da von Eurer Seite kommt. Die Berechnung kann jeder nachvollziehen, der mit Maschinenbau zu tun hat. Es soll sich auch niemand auf den Schlips getreten fühlen, ich werf das einfach mal so in die Runde.

Gruss, Wolfgang

[JOB]

Gefühlmäßig tät ich sagen daß das rappelt wie ein Excenterschleifer. Immerhin treten bei so nem Motor ja nicht nur die Massenkräfte auf sondern es wird auch komprimert und expandiert und was weiß ich alles. Bestimmt gibts da auch Software für, aber trivial ist das nimmer. Lasse mich aber gerne eines besseren belehren.

[Ölsau]

Ich glaub ja nicht daß sich ne Einzylinderwelle komplett auswuchten lässt. Dazu gibts ja schon einige Erkenntnisse

im Maschinenbau. Vor allem die 90° zur Hochachse entstehenden Unwuchten kann man beim Einzylinder nicht wegbekommen.

Theoretisch auswuchtbar ist ein 90° V2 Motor, in der Praxis klappt das jedoch auch nicht.

Prof. Pankl hat mal ne Einzylinderwelle mit "totem" 2. Pleuel entwickelt, das wurde in der Ducati 500 Supermono verwendet,

weiß aber nicht ob das funktioniert hat:

Aber ich sag mal: Bau die Welle ein und berichte, sieht ja ähnlich aus wie die Wellen vom Onkel Tom

LG

[68iger]

@ Ölsau :

Komplett lässt sich ein Einzylinder natürlich NIE auswuchten, schon klar. Das geht (ohne Ausgleichswellen) erst ab einem Reihen-Sechser, Boxer oder V8.

Die 90° zur Hochachse enstehenden Kräfte kriegt man auch nicht weg, auch richtig. Das hat aber nichts mit dem Massenausgleich für den Kolben zu tun. Und darum gehts mir.

@ JOB:

Die Stoffkräfte und der daraus resultierende unterschiedliche Druckunterschied wurden hier natürlich nicht berücksichtigt. Sollen Sie ja auch nicht.

Ich bin ja ein ziemlicher Frischling in Vespa-Sachen. Daher wohl die Experimentierfreudigkeit ;)

Bearbeitet 18. Mai 2008 von 68iger

[dermarc]

Hallo 68iger,

könntest du mir die IGES Daten zur Verfügung stellen. Ich würde das dann gerne mal in ANSYS rechnen. Habe mich bis jetzt immer gescheut, das Modell zu bauen.

Dank,

dermarc

[rasputin]

Gefühlmäßig tät ich sagen daß das rappelt wie ein Excenterschleifer.

denke ich auch. außer dem massenausgleich ist die massenträgheit der kurbelwelle ebenfalls sehr wichtig, und davon ist beim oben gezeigten design nichts mehr übrig.

r

[reelay]

Was nen geiler Ansaugtrakt