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Dieses Thema hat 18 Antworten
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 LKW Modelle
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Blackbird Offline




Beiträge: 85
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17.03.2021 12:53
#16 RE: Baubericht Peterbilt 359: Luftfederung Zitat · Antworten

Nachtrag:
Die Schläuche und Pneumatik-Verbinder/Anschlüsse werden in der finalen Installation durch Schlauchnippel und Messingrohre (3mm außen) ersetzt. Nur die Übergänge sind dann kurze Schlauchstücke (2/4 mm).

Grüße aus Brandenburg
Lothar

Blackbird Offline




Beiträge: 85
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20.03.2021 21:58
#17 RE: Baubericht Peterbilt 359: Luftfederung Zitat · Antworten

Die Standard-Pneumatikteile, auch die für einen Schlauchdurchmesser (außen) von 4mm, sind sehr groß im Vergleich zu den Details eines 1:7,3-Trucks. Auch kann bei einem Druck von max. 0,6 bar die Wandstärke der Ventilgehäuse kleiner sein.
Bei der hier gezeigten kleinen Version der „analogen“ Pneumatik-Ventile wurden wieder 6mm-Silberstahlwellen 6h9 verwendet. Für die O-Ringe 4x1 zur seitlichen Abdichtung wurden Nuten mit 1mm Breite und 0,8mm Tiefe in die Ventilwelle gedreht.
Die Ventilkörper sind aus 8x8-Messing-Vierkantstangen gefertigt, die Schlauchnippel mit 2,9mm Außendurchmesser wurden gleich mit angedreht. Der Innendurchmesser aller Schlauchnippel beträgt 1,9mm.
Zwei gegenüberliegende Schlauchnippel ergeben mit der Luftführung durch die Ventilwelle ein 3-Wege-Ventil mit einer mehr oder weniger wirksamen Drosselwirkung je nach Verdrehung der Ventilwelle. Ist nur ein Schlauchnippel am Ventilkörper, so arbeitet das Ventil als steuerbares Drosselventil.
Mit zwei steuerbaren Drosselventilen und zwei Servos kann man mit einem Servo-Split-Baustein auf einem Fernsteuerkanal ein 3-Wege-Ventil „bauen“. Mit der Einstellung des Splitfunktions-Einsatzpunktes im Servo-Split-Baustein kann die Hysterese (der „tote“ Drehwinkelbereich) zwischen Abluft und Zuluft eingestellt werden. Moderne RC-Anlagen bieten diese Funktion bereits im Sender an, benötigen dann aber 2 Fernsteuerkanäle.



Die Vierkantstange ist hier in der geschlitzten 12mm-Hülse mit 11mm Innendurchmesser in der Spannzange gespannt. Die Schlauchnippel sind ca. 7mm lang.



Nach dem Drehen der Schlauchnippel und der Gehäusestirnflächen wurde die Ventilbohrung zentriergebohrt, mit 3,3mm vorgebohrt, auf 5,7mm fertiggebohrt und mit einer Maschinenreibahle 6J7 mit Öl auf Endmaß aufgerieben.



Die Ventilwelle wird einseitig 17mm tief auf 2,5mm aufgebohrt, Etwa 5mm tief wird ein Gewinde M3 geschnitten für eine kurze M3-Schraube, die mit einer Gummidichtung als Luftverschluß dient. Der Luftabgang zu den Federbälgen erfolgt beim kleinen Ventil durch eine seitliche Bohrung von 2,9mm Durchmesser und nicht axial wie beim großen Ventil.



In einem einfachen Bohrprisma werden dann die Bohrungen für die Zu- und Abluft (je 1,9mm) und den Luftabgang (2,9mm) gebohrt. Hier ist auch der angefräste 6-Kant (5mm Schlüsselweite) und die Nut für den Sicherungsring zu sehen.
Die beiden 1,9mm-Bohrungen sind im Winkel von 100° zueinander angebracht, damit beim 3-Wege-Ventil mit gegenüberliegenden Luftzu- und abgang nicht beide Wellenbohrungen gleichzeitig öffnen.



Im Hintergrund der Prototyp des großen 3-Wege-Ventils, direkt davor das neue kleine 3-Wege-Ventil, hier noch ohne O-Ringe, Paßscheiben und Sicherungsring. Davor dann ein steuerbares Drosselventil mit einem angesteckten Schlauch, Außendurchmesser 4mm.
Rechts daneben sind die Einzelteile eines steuerbaren Drosselventils und ein weiterer Ventilkörper zu sehen. Die Luftführung für die Luft-Bälge vom seitlichen 2,9mm-Abgang in der Ventilwelle wird von einem Messing-Ring 10mm mit Querbohrung 2,9mm geleitet. Damit Ventilwelle und Messing-Ring mit den Bohrungen genau aufeinanderliegen, ist ein 2,9mm-Röhrchen (Innendurchmesser 1,9mm) als Arretierung und gleichzeitig als Schlauchnippel eingesteckt.
Ventilwelle, Messing-Ring und Schlauchnippelröhrchen werden mit Fittingslotpaste aus dem Sanitärbereich weich verlötet.

Im Beitrag vorher zum großen Ventil ist mir ein Schreibfehler unterlaufen: der Winkelabstand der beiden Bohrungen in der Ventilwelle ist nicht 60°, sondern 80°.

Die Version mit den beiden gegeneinander verdrehbaren Ventilkörpern ist noch nicht fertig. Mir fehlt noch die "zündende" Idee, wie ich die Arretierung gegeneinander und die Verdrehung des gesamten Ventils in einer Lagerung machen kann. Es soll aber auch mit meinen Mitteln und Maschinen zu fertigen sein.
Für die Digital-Analoge Version nach Michaels Vorschlag werde ich die Version mit dem Servo-Split verwenden. Ob nun gleich per Mikrocontroller oder erst mit Analog-Baustein, das ist noch nicht entschieden. Verwenden will ich dort 2 einfache steuerbare Drosselventile und 2 Mini-Servos, Platz ist in den Tanks, wo sie untergebracht werden, reichlich vorhanden.

Damit das Ganze auch im Rahmen untergebracht werden kann, ist jetzt die Fertigstellung der hinteren Lufttanks und die Leitungsführung mit den Kupplungen und Verbindern dran. Die Position der Ventile und Tanks ist nicht ganz unabhängig voneinander, denn die Leitungslängen und damit die darin enthaltenen Luftvolumen haben auch Einfluß auf die Regelung.

Grüße aus Brandenburg
Lothar

Blackbird Offline




Beiträge: 85
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11.04.2021 16:39
#18 RE: Baubericht Peterbilt 359: Luftfederung Zitat · Antworten

Wie versprochen, geht es mit dem Schema der Luftfederung weiter. Ob es so bleibt, werden die Fahrtests zeigen.



Das Schema mit den stilisierten Bauteilen zeigt die Luftfederung und die Regelung, so wie sie als erster Versuch geplant ist.
Die Höhensensoren sind Potentiometer, die als Spannungsteiler an einer Referenzspannung arbeiten. Die Spannung am Potentiometerabgriff entspricht dann der Höhe. Die Potentiometergehäuse können zur Justierung der mittleren Höhe verstellt werden. Mit einer analogen Elektronik oder einem Mikrocontroller werden dann die zugehörigen Regelservos angesteuert, die je ein 3-Wege-Ventil betätigen.
Der hintere Luftspeicher und die beiden Luftbälge einer Seite werden dann gefüllt oder geleert (teilweise). Der mittlere Luftdruck wird etwa 0,6bar betragen.
Der Kompressor und der zentrale Luftspeicher arbeiten mit einem Betriebsdruck von ca. 1,6bar bis 1,8bar, der von einem Drucksensor auf diese Werte elektronisch geregelt wird. Entweder mit analoger Regelelektronik oder ebenfalls im Mikrocontroller.



Beide hintere Lufttanks sind aus 35 x 1 mm Messingrohr und Vollmessing-Kappen gefertigt. Die Kappen wurden zuerst auf der Drehbank stufig eingedreht und anschließend mit einem kleinen Flachstichel frei Hand rund „gedrechselt“ und zum Schluß poliert.



Zwei Aufnahmedorne aus Holz halten die Messingrohre auf der Drechselbank, damit diese geschliffen und poliert werden können. Für das spätere Verchromen sollten sie schon so glatt wie möglich sein.



Die Befestigung der Lufttanks weicht hier ein wenig vom Bauplan ab und orientiert sich mehr am Original. Wobei es auch dort verschiedene Befestigungen gibt.
Die Lufttanks erhalten seitlich einen Zugang und oben 3 Anschlüsse. Für das Modell sind aber nur 2, optional 3 Anschlüsse nötig, die anderen werden mit Blindstopfen verschlossen. Für die Anschlüsse habe ich M3-, M4- und M5-Gewinde gewählt. M3 ist bei den Miniatur-Hydraulikanschlüssen zu finden, M5 bei den FESTO-Normteilen. M4 ist meine „Hausnorm“.



Der seitliche Anschluß besteht aus einem 6 x 6mm Messingvierkant mit angedrehtem 3mm Schlauchnippel. Bohren und ein 3mm-Röhrchen einlöten wäre auch möglich. In die Querbohrung wird eine hohle M4-Schraube gesteckt (keine Durchgangsbohrung!), die unter dem Schraubenkopf eine Freifläche mit einer Querbohrung (in Höhe des 3mm-Röhrchens) hat.
Die 3 Terminals auf der Oberseite des Lufttanks haben M3, M5 und M4, vorbereitet für alle in Frage kommenden Anschlüsse.



Die Verbindung zwischen den beiden Luftbälgen einer Seite und die Verbindung zum Lufttank sollte bei diesem Modell mit Rohren erfolgen. Damit diese durch die Aussparungen der Quertraversen des Rahmens passen, mussten sie gebogen werden und sind auch zweiteilig ausgeführt zur besseren Montage. Die Eck- und T-Stücke sind aus 5 x 5 mm-Messingvierkant mit angedrehten Stutzen (4mm) und eingelöteten 3mm-Röhrchen gefertigt.
Vor dem Biegen wurden die 3mm-Messingrohre ausgeglüht, gereinigt und poliert, danach mit Sand gefüllt und in einer Schablone gebogen. Anschließend wurden die T- und Eckstücke angelötet und alles verputzt und gereinigt.



Die Übergänge von den Luftbälgen zu den Leitungen und deren Übergänge zum Lufttank sind mit 6 x 4 mm- und mit 4 x 3 mm-Pneumatikschlauchstücken ausgeführt. Diese werden nach dem Lackieren und vor der Endmontage mit Gewebeschlauch überzogen und erhalten noch geriffelte Rohrstücke als Anschluß-Imitation. Auch alle Befestigungsschrauben und Muttern werden dann durch vernickelte Nietschrauben und Modellmuttern ersetzt. Die meisten Teile sind beim Original genietet.
Die nächsten „Baustellen“ sind die beiden 3-Wege-Ventile, Einbau Kompressor und zentraler Luftspeicher in die seitlichen Treibstofftanks, die Höhensensoren und die Regelelektronik.

Grüße aus Brandenburg
Lothar

Blackbird Offline




Beiträge: 85
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24.04.2022 19:57
#19 RE: Baubericht Peterbilt 359: Luftfederung Zitat · Antworten

Ohne Druck keine Federung - ein Kompressor muss her.

Den Kompressor habe ich nach Bauplan gebaut. Die Kombination von Getriebemotor mit LEGO-Pumpe ist preiswert und bringt ausreichend Druck. Wie lange so eine LEGO-Pumpe hält – das wird sich zeigen. Vielleicht baue ich sie 1:1 aus Metall nach.
Der maximale Druck, den man mit diesen Pumpen erreichen kann, liegt bei etwa 1,6bar bis 2,2bar, je nach Zustand.
Für die Luftbälge werden ca. 0,6bar benötigt, das Volumen aller 4 Luftbälge beträgt ca. 70cm3 inclusive der Zuleitungen. Als Druckspeicher habe ich eine zweckentfremdete Deo-Sprühdose mit 150cm3 Volumen verwendet.


Einzelteile des Kompressors

Damit alles in einen Tank mit 95mm Innendurchmesser passt, ist der Getriebemotor mit einem Winkelgetriebe an der Kolbenpumpe montiert. Alle beweglichen Teile wurden mit Kugellagern ausgestattet.


Kompressor mit LEGO-Pumpe

Alle Teile sind auf einer Aluminium-Grundplatte montiert. Der Hub des Zylinders wird hier maximal ausgenutzt. Die hier verwendete alte (gelbe) LEGO-Pumpe hat einen geringfügig kleineren Hub als die neue (rote) LEGO-Pumpe. Deshalb ist auf der Kurbelscheibe eine zweite Bohrung mit einem etwas größeren Abstand zur Drehachse vorhanden.


Versuch mit selbstgebautem Druckschalter

Damit immer genügend Druck vorhanden ist, soll ein Druckschalter das Ein- und Ausschalten des Getriebemotors übernehmen. Die elektronische Regelung des Maximaldrucks war mir zu aufwändig, deshalb entschied ich mich für einen rein mechanischen Druckschalter. Selbst gebaut, wie immer …
Das Ergebnis war ein geplatzter Druckkörper bei ca. 1bar (in der Mitte des Bildes) und ein unkontrolliert aufgeblähter zweiter Druckkörper bei ca. 0,8bar, aufgebaut aus einem überzähligen Luftbalg (rechts unten).


Versuch mit einem handelsüblichen Druckschalter

Hier ist ein handelsüblicher Druckschalter mit weniger als 5% Hysterese und einem Einstellbereich bis 2bar zu sehen. Eingestellt auf 1,9bar regelt die Anordnung auf dem Bild den Druck im Hauptspeicher zwischen 1,8bar und 1,9bar.
Der Kompressor hat noch eine Abstützung zwischen dem Getriebemotor und dem Winkelgetriebe erhalten, die Steifigkeit der Grundplatte ist hier zu gering.


Montage des Kompressors auf Dämmkörpern

Der Kompressor läuft sehr leise, aber trotzdem muss eine akustische Entkoppelung zwischen Kompressor und Tankattrappe vorgesehen werden. Hier übernehmen das Dämmkörper aus Porokrepp, das Material war gerade vorhanden. Die Montage erfolgt über M3-Schrauben in selbstgedrehte Einschraubmuttern, außen M6 und innen M3 mit Schlitz zum Einschrauben.


Kompressor und Lufttank vorbereitet zum Einbau in die Tankattrappen

Eine weitere Dämmscheibe nimmt das Rückschlagventil (links vom Kompressor) und den Druckschalter (rechts), sowie die Schlauch- und Kabelverbindungen auf.
Rechts im Bild ist der Einschub für die andere Tankattrappe zu sehen. Hier ist der Haupttank untergebracht und der 8,4V-NiCd-Akku für das Lenkservo.
Beide Tankattrappen sind über die Druck-Hauptleitung verbunden und haben Anschlüsse für den Akku und den Kompressor.


Kompressor halb im Tank

Halb eingeschoben sieht das dann so aus. Die Anschlüsse an der Tankattrappe sind ebenfalls Attrappen: ein Pneumatik-Schlauch für die Druck-Hauptleitung, ein Zuluft-Anschluss, zwei Anschlüsse für die 12V-Versorgung von Getriebemotor mit Druckschalter.

Nach dem Einbau aller Teile in die Tankattrappen und der Verkabelung der Hauptleitungen für 12V und 8,4V werden die Druckleitungen zu den Steuerventilen für die Höhe des Rahmens und dessen Seitenneigungs-Ausgleich hergestellt. Beim Testen war einer der Luftbälge undicht, die Gummiqualität des NoName-Schlauches war wohl nicht so gut. Also werden alle Luftbälge mit neuen Schläuchen ausgerüstet und ein zusätzlicher Luftbalg als Reserve gebaut. Da ich einen zweiten Truck mit weiteren 6 Luftbälgen zeitgleich baue, werden also 8 neue Luftbälge (2 davon als Reserve) fällig.
Weiterhin muss das bereits vorhandene Seitenausgleichsventil neu gebaut werden, da es ebenfalls undicht ist. Also werden auch hier 5 (2 mal 2 plus eins Reserve) Ventile benötigt.

Grüße aus Brandenburg
Lothar

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