Eigenbau Bucyrus Erie 22-B M 1:14 vollständig 3D gedruckt

Hallo Zusammen,

ich brauche mal eure Hilfe beim Raupenfahrwerk. Das sieht alles sehr leicht auch, aber ich habe große Schwierigkeiten, das richtige Design zu finden.



Hier sieht man das Antriebsrad (Driving Tumbler) mit den Kettengliedern, die ich nach den Original-Zeichnungen und Bildern gezeichnet habe.

Hier das Antriebsrad alleine:



Irgendwie passt das alles nicht. Vielleicht ist das auch einfach so. Jedenfalls bekomme ich es nicht hin, dass alle Zähne gleichmäßig eingreifen.
Vermutlich würde das besser gehen, wenn die Kettenglieder nicht flach wären, sondern den Radius des Rades innen hätten. Aber das habe ich auf den Bildern nicht erkennen können. Würde auch wenig Sinn machen.

Vielleicht ist es auch normal, dass nicht alle Mitnehmer eingreifen (Winkel ändern sich ständig) und nur ein oder zwei die Kraft übertragen.

Vielleicht hat jemand einen Tipp.

VG
Alexander

Hallo Alexander,

ja, das Problem kenne ich.

Am besten ist, du druckst dir ein paar Glieder, steckst die zusammen und bildest damit einen Kreis, der innen dem Turasdurchmesser am nächsten kommt. Da muss dann der Turas halt 1mm kleiner oder größer werden als umgerechnet. Dann passt das auch perfekt und läuft gut.

In Youtube gibt es ein Video von Leo Helmschrott (User menckbagger), in dem der Werner Luff einen Menck M152 vom Tieflader fährt. Wenn man genau aufpasst, sieht man genau, dass der Bagger nicht gleichmäßig vorfährt, sondern vor ruckelt. Das liegt daran, dass die Eingriffe nicht ganz korrekt sind.

https://www.youtube.com/watch?v=fduEF331Zio

Wenn man sich deine Zeichnung ansiehst, erkennt man direkt, dass der Turas besser kein Kreis sondern ein Vieleck wäre. Einige Hersteller haben das auch so gemacht, bei RB weiß ich es nicht.

Hallo Wolfgang,

PERFEKT. Das Video ist Gold wert. Dann werde ich einfach damit weitermachen.

Ja, ein Vieleck wäre ideal. In diesem Fall ist der Turas definitiv rund.

Ja. werde mal 20 Glieder in Grober Auflösung drucken und dann testen.

Melde mich wieder.

Grüße
Alexander

Jetzt werden erst einmal 37 Kettenglieder gedruckt (ein Ersatz).

So weit bin ich im CAD:





Das war viel mehr "Arbeit", als es aussieht. Morgen werde ich die restlichen Kettenglieder in grober Qualität drucken und dann sehen, ob die Kette einigermaßen mit dem Achsabstand hinhaut.

Übrigens habe ich die ersten 8 Kettenglieder wieder auseinandergenommen (1,5mm Stahl Stifte entfernt). Dabei habe ich ein paar Bruchtests gemacht. Die PLA / FDM gedruckten Kettenglieder konnte ich mit einem vernünftigen Kraftaufwand nicht zerstören. Die ersten Resin Kettenglieder schon. Da sind die Nasen abgebrochen. Ich glaube zwar nicht, dass das im Betrieb passieren wird, werde aber dennoch mit dem 0,25mm FDM Drucker (PRUSA Mini) drucken. Die sehen sehr gut aus und halten sehr viel aus.

Grüße
Alexander

AlexanderB schrieb:

...............Da sind die Nasen abgebrochen.

Zum Vergrößern anklicken....

hatte ich auch probiert und konnte eine Nase ausbrechen, allerdings mit erheblichem Kraftaufwand entgegen der Kettenkrümmung. Ich wollte noch einen Test machen und den schwersten Bagger (12 Kg) damit an die Wäscheleine hängen, hat aber nur geregnet. Im Betrieb reißt da garantiert nichts.

Hallo Wolfgang, das sehe ich auch so.

Heute Nacht wurden noch genug Kettenglieder für den abschließenden Test gedruckt.

Ergebnis: Test bestanden! Die gesamte Antriebseinheit läuft gut. Hier ein Video:

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Und hier noch einige Bilder. Die Kettenglieder sehen gut genug aus und de Abstände der Achsen passen auch "gut genug". Sie sind ja auch im Original verstellbar und diesen Mechanismus werde ich nachbilden, so dass die Kettenspannung der Antriebskette und die Spannung der Raupenkette eingestellt werden können.

Hier noch ein paar Bilder:








Was hat mir der Test gezeigt?

1) Ich muss sehr darauf achten, dass sich die Kettenglieder leicht bewegen lassen. Da war ich bei der Kette des Prototypen zu ungenau. Es wird jeweils ein 1,5mm Stahldraht durchgedrückt. Die eine Seite hat eine leichte Presspassung und die andere wird auf 1,6mm aufgebohrt.

2) Insgesamt geht es schwerer, als ich dachte. Allerdings sind das angetriebene Kettenrad und der angetriebene Turas (heißt das so, im engl. Driving Tumbler), nur auf die 3mm Welle aufgepresst. Dennoch hat der Antrieb funktioniert. Das ganze wird natürlich alles formschlüssig verbunden.

3) Der 50 RPM N20 Getriebemotor ist immer noch zu schnell. Ich werde noch zwei 30er bestellen. Das Video zeigt die Geschwindigkeit bei ca. 3V. Aus Gründen der Leistungsfähigkeit möchte ich die 6V nutzen.

4) Es ruckelt weniger, als erwartet. Der Mechanismus funktioniert.

5) Die Maße kommen hin: Es sind wie im Original 36 Kettenglieder verbaut. Der rechnerische Achsabstand ist 210,5mm (9'8" = 2946mm durch 14). Ich habe 214,3 gemessen. Das sind weniger als 2% Abweichung. Der Abstand der Kettenräder ist im Maßstab 106,9 mm. Gemessen habe ich 108mm. Das alles kann ich gut mit den Einstellmöglichkeiten, die das Original bietet nachbauen.

6) Die beiden großen Räder des Raupenantriebs werden wieder in PLA mit FDM in zwei Hälften gedruckt und mit CA zusammengeklebt. Das hat schon bei den beiden Mustern gut funktioniert.

Möglicherweise werde ich die Kettenglieder nach und nach mit dem kleinen FDM Drucker PRUSA Mini mit einer Schichthöhe von 0,1mm drucken. Dann sehen sie gut aus: ca. 100h Druckzeit oder 9 Tage à 10:45. Man könnte sie auch mit der 0,4mm Düse drucken. Das werde ich mal mit zwei Kettengliedern ausprobieren und dann vergleichen. Beide 0,1mm Schichthöhe. Mit der 0,4mm Düse beträgt die Druckzeit etwas mehr als die Hälfte (5:50 statt 10:45).

So, das war es für dieses WE. Grüße Alexander

da gibt es nichts dran zu kritisieren, im Gegenteil. Läuft astrein.

Ja, das Antriebsrad heißt Turas, das gegenüberliegende ist das Leitrad.

Kleiner Tipp: Die späteren Tragrollen sollten nicht auf gleicher Ebene wie Turas und Leitrad liegen, sondern etwas (ca. 1mm) tiefer. So dreht der Bagger bei Kurvenfahrt besser und die Kette läuft runder.

Seilbagger schrieb:

Kleiner Tipp: Die späteren Tragrollen sollten nicht auf gleicher Ebene wie Turas und Leitrad liegen, sondern etwas (ca. 1mm) tiefer. So dreht der Bagger bei Kurvenfahrt besser und die Kette läuft runder.

Zum Vergrößern anklicken....

Danke Wolfgang. Du meinst sicher die unteren Tragrollen und nicht die zwei oberen, die die Kette am Durchhängen hindern, richtig?

Grüße
Alexander

AlexanderB schrieb:

Danke Wolfgang. Du meinst sicher die unteren Tragrollen und nicht die zwei oberen, die die Kette am Durchhängen hindern, richtig?

Grüße
Alexander

Zum Vergrößern anklicken....

Ja, die unteren. Auf der Ebene sollte der Bagger nur auf den Laufrollen stehen. Die unteren heißen Laufrollen (oder Tragrollen) , die oberen Stützrollen.

Oh weh. Das mit den weiter unten liegenden Tragrollen hat deutlich mehr Konsequenzen gehabt, als ich dachte.
Ich habe daraufhin die Zeichnungen und Bilder vom 22-B genau angesehen und konnte feststellen, dass das (natürlich) so ist, wie Wolfgang das beschrieben hat. Laut Zeichnung sind es bei mir 1,5mm. Aber auf einmal passte gat nichts mehr.

Was mich gewundert hat war, dass auf Bildern und den Zeichnungen sehen (interpretieren) konnte, dass der Turas 9 Zähne / Speichen hat. Damit bin ich aber überhaupt nicht hingekommen. Egal, was ich versucht habe, ich musste immer 10 Zähne / Speichen nehmen. Gut, dass ich das in Fusion 360 gleich parametrisiert hatte. So konnte ich durch Ändern einer Zahl die Zahl der Zähne verändern, um damit zu experimentieren.

Ich bin dann statt auf eine Kettenhöhe von 53mm auf 56mm gegangen damit der Turas Durchmesser größer wird,

Jetzt habe ich alles neu gemacht. Die Kettenhöhe ist nun 53mm und der Turas etwas geringer im Durchmessern. Nun stimmt es auch mit den Zeichnungen halbwegs überein:



Ich habe mit dann die Mühe gemacht, die Kettenglieder manuell zu verbinden, um zu sehen, ob das noch passt. Glücklicherweise muss ich an das Design der Kettenglieder nicht mehr ran.

Hier noch ein paar Verdeutlichungen:





Auch die Stützrollen scheinen leicht erhöht. Das kann man auf den Zeichnungen und auch auf Bildern erkennen / erahnen.

Jetzt werden noch einmal Turas und Leitrad neu drucken und ausprobieren ob alles noch läuft.

Grüße
Alexander

Hallo Alexander,

na gut, dass die Operation noch geklappt hat.

Der Grund für die leichten Erhöhungen Turas/Leitrad ist die bessere Kurvengängigkeit. Der Bagger steht so (zumindest auf exakt ebener harter Fläche) nur auf den Laufrollen. Wenn der leicht im Dreck einsinkt, sieht man davon natürlich nichts mehr, aber die Fläche die beim seitlich Bewegen weggeschoben wird ist halt geringer, vor allem der Anpressdruck der Ketten in diesem Bereich.

Einen Nachtrag habe ich noch: ich musste das Kettendesign doch noch anpassen. Als ich meine Test-Kette aufgezogen hatte, war sie viel zu lang. Das war komisch. Laut CAD hätte das passen müssen. Aber: im CAD waren nur 35 Kettenglieder, weil ich mich auf die Zählung von Fusion verlassen hatte. Aber das Kettenglied 4 fehlte aus irgendwelchen Gründen. Nun habe ich die Kettenglieder um 0,5mm verkürzt, was etwa einen herausgenommenen Kettenglied entspricht. Da musste ich aber die Mitnehmer nochmal anpassen.

Jetzt passt alles und als nächstes mache ich mich an den Rahmen.

In der Zwischenzeit habe ich ein wenig an dem Rahmen und dem Rollensystem gearbeitet. Aber ich bin noch nicht da wo ich hin will. Beim Rahmen muss ich die Möglichkeiten des 3D Druckers einbeziehen. Er kann, wenn man keine Details verlieren will nicht in einem Stück gedruckt werden, sondern muss aus verschiedenen Teilen zusammen gesetzt werden. Vielleicht schaffe ich das am WE.

Hier ein paar Impressionen:












Grüße
Alexander

Zwischenbericht: Meine Drucker sind wieder voll aktiv.


Raupenkette

Ich habe nun zwei vollständige Ketten mit 36 Kettenglieder. Dazu habe ich Abends einen Job mit 8-10 Kettengliedern gestartet, der dann morgens fertig war und morgens gleich wieder. So konnte ich den Drucker fast 22h am Tag laufen lassen. Die Kettenglieder sind mit dem PRUSA MINI+ und einer 0,25mm Düse gedruckt worden:








Jedes Kettenglied wurde mit dem Dremel aufgebohrt: die "herausstehenden" Noppen mit 1,7mm und die inneren mit 1,5mm. Dazu musste ich 72 1,5mm Stahldrahtstifte zuschneiden. Mit dem Tellerschleifer wurde eine Seite mit einer Fase versehen und die andere Platt geschliffen.



Die Kette bewegt sich sehr leicht und kein Gelenk hakt. Einzelne Kettenglieder fallen durch die Schwerkraft, so leicht ist das Gelenk. Im 1,5mm Loch ist es eine leichte Presspassung, so dass die Stifte nicht herausrutschen werden. Die Kette wurde an meiner kleinen Testvorrichtung getestet und für Gut befunden.

Raupen-Rahmen

Ich habe nun doch entschieden den Rahmen, der die Kette aufnimmt, in einem Stück zu drucken. Das führt zu vielen Stützen, die nicht schön sind. Aber alles andere wäre sehr viel aufwändiger geworden. Über Nacht wurde in 11h ein erster Prototyp gedruckt. Die Laufrollen und Stützrollen sind mit dem Resindrucker gedruckt.



Jede Rolle ist mit zwei Kugellagern (3x6x2,5) gelagert. Die Stützrollen mit je zwei 1,5mm Kugellagern!

Es ist unglaublich wie leicht die Raupe rollt (noch ohne Antrieb). Mit etwas Schwung angestoßen, läuft sie weiter. Ich bin sehr begeistert über das Zwischenergebnis.

Hier ein paar Bilder:







Auch der Spannmechanismus auf beiden Seiten funktioniert besser als erwartet und ist sehr maßstabsgetreu.








Als nächstes kommen die Querstreben und dann wird der komplette Rahmen endgültig gedruckt. Danach das Teil, das die Motoren enthält und den Drehkranz mit Innenzahnrad.

Grüße
Alexander

Gestern Abend habe ich die beiden Querträger gezeichnet und mir überlegt, wie sie verbunden werden:




Die Träger sind nicht ganz originalgetreu. Hier habe ich einen Kompromiss gemacht, den man nur sieht, wenn man das Modell von unten betrachtet: es ist nur ein halber Doppel-Träger. Die nach innen gerichtete Seite ist ausgefüllt. Es werden 3mm Passstifte verwendet und die beiden Raupenträger werden mit den beiden Querträgern mit 2K Epoxy verklebt. Dadurch, dass es eine gute formschlüssige Verbindung ist, wird das mehr als ausreichend halten und vor allem auch schön rechtwinklig werden.





Ich komme dem fahrbaren Untergestell immer näher.





Grüße
Alexander

sieht schon sehr lecker aus

Danke Wolfgang. Habe mich gerade noch in ein paar Details zum Abtriebs Kettenrad vorn verloren

Ich habe die letzten Abende noch ein wenig gezeichnet. So wie es aussieht ist der Unterwagen nun komplett und ich kann anfangen die Teile zu drucken.

Auf dem Bild kann man erkennen, dass ich die Drehplattform aus mehreren Teilen baue, die miteinander verklebt werden. Das ist erforderlich, um optimal drucken zu können. Beim Design habe ich die Druckbarkeit immer im Auge gehabt.





Hier kann man die im Original so gestaltete Abdeckung der Antriebskupplungen und des Kegelrad Getriebes erkennen. Die hat technisch keine Funktion.





Auf dem Bild ist erkennbar, wie die N20 Getriebemotoren eingesetzt werden:



Schließlich eine Abbildung aller Komponenten, so weit sie schon fertig sind.



Sieht schon ganz gut aus. Es werden nur Teile gedruckt, die zusammen mindestens 30h Druckzeit erfordern.

Grüße
Alexander

Hallo Alex,

das ist ein Hammer Bericht. Freue mich auf weitere Beiträge.

Dein Thema ist abonniert

Sind die N20 Motoren kräftig genug für den Fahrantrieb ?

Ralf Müller schrieb:

Sind die N20 Motoren kräftig genug für den Fahrantrieb ?

Zum Vergrößern anklicken....

Davon gehe ich aus. Sie haben nur 30 RPM, also extrem untersetzt. Der Bagger fährt ja auch im Original nur sehr langsam.
In der nächsten 7-10 Tagen habe ich alle Teile gedruckt und dann kommt der Fahr-Test.


Grüße Alexander

AlexanderB schrieb:

..........................

Sieht schon ganz gut aus. Es werden nur Teile gedruckt, die zusammen mindestens 30h Druckzeit erfordern.

Grüße
Alexander

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Alexander,

Den Satz verstehe ich nicht. Was weniger als 30 Stunden benötigt druckst du nicht?
Oder soll das heißen du sammelst Teile bis du mindestens 30 Stunden Druckzeit zusammen hast?

Erwischt. Statt "nur" muss es "nun" heissen.

Ralf Kübler schrieb:

Sind die N20 Motoren kräftig genug für den Fahrantrieb ?

Zum Vergrößern anklicken....

ziemlich sicher. Ich habe hier einen angefangenen Weserhütte W3, der ist zwar etwas kleiner als der 22RB, der hat auch N20 Motoren zum Fahren. Der fährt mit der Bruderkette, wobei im Laufwerksrahmen gar keine Laufrollen drin sind, d.h. er schleift darauf. Diese Motoren sind hoch untersetzt ganz schön kräftig.

Vielen Dank Wolfgang. Vielleicht noch einen Hinweis zu diesen kleinen Motoren. Die gibt es in sehr vielen verschiedenen Untersetzungen. 30RPM, 50RPM, 100RPM, 150RPM, bis zu 300RPM (also nur noch 1/10 des Drehmoments an der Antriebsachse des 30RPM). Der wäre natürlich völlig ungeeignet.

Ich habe nun die mit der größten Untersetzung gewählt. Bei 6V dreht die Achse 30RPM, braucht also 2s für eine Umdrehung. Das die Kette noch einmal 1:2 untersetzt ist, braucht der Turas 4s für eine Umdrehung. Was ich auf den Videos eines 15-B gesehen habe entspricht das etwas der Geschwindigkeit des Originals.

Hier kann man den kleineren Bruder, also den 15-B fahren sehen:

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Ich habe ja meinen kleinen Teststand gemacht und habe ihn versucht abzubremsen. Das war fast nicht möglich. Obwohl hier noch der 50RPM Motor verbaut war.

Grüße Alexander