hi,
den Verdränger mit catia nachmodelliert??? Alle Achtung! Habt ihr den Verdränger mit einer Koordinatenmessmaschine ausgemessen, das war immer mein Plan, leider konnte ich es aus Beruflichen Gründen nicht mehr machen. Ich bin schon länger auf der Suche nach einen .step Modell (maßlich korrekt), da ich die Möglichkeit habe einen Verdränger zu fräsen, z.B. aus RSA Aluminium- bedeutend besser als diese Al/Mg Legierung.
Hallo Erik!
Ja, in CATIA V5 nachmodelliert. Das war meine Aufgabe. Im Moment warte ich noch auf den, der mit den daraus exportierten STEP-Daten eine MKS und eine FEM machen wollte damit wir den Problemen des Gs auf den Zahn fühlen können. Der ist im Moment aber beruflich verhindert so dass es da in diesem Sommer erst irgendwann weiter geht.
Allerdings wurde nicht in einer Punktewolke optisch 3D- oder mit einer Koordinatenmessmaschine haptisch 3D-vermessen. Die Koordinatenmessmaschine würde auch mit Sicherheit an der komplexen Tiefengeometrie der Spirale an Ihre Grenzen stoßen sofern man die nicht ganz lange und dünne Tastköpfe zur Verfügung hat.
Das ist auch alles nicht nötig wenn man mit dem entsprechenden Ingenieursverstand da heran geht. Ich habe drei verschiedene Verdichter in der Hand gehabt und von Hand vermessen. Du darfst eines nicht vergessen: Als der G 1985 konzipiert wurde, war CAD noch nicht das, was es heute ist. Es sollte mich sogar wundern, wenn VW den damals überhaupt vernünftig im CAD dargestellt hat. Damit ist klar, dass bestimmte Grundmaße quasi garantiert nicht 19,65243mm oder 21,88754676° betragen wie sie es im CAD manchmal bei berechneten Bahnkurven zum Beispiel täten. Nein, krumme Maße komplexer Geometrien ergeben sich wenn überhaupt nur aus offensichtlich händisch berechneten Geometrien an den Messpunkten.
Wenn man sich dann die Geometrie am G ansieht und überlegt, was für eine geometrische Berechnung dahinter stecken könnte, fällt es einem mit dem Sachverstand wie Schuppen aus den Haaren.
Die G-Lader-Spirale ist zum Beispiel eine archimedische Spirale, deren Radius mathematisch genau definiert linear mit dem Umschlingungswinkel zunimmt. Wenn Du also mathematisch weist, wie man eine archimedische Spirale berechnet und dann zum Beispiel aus entsprechenden geometrischen Anfangs- und Endpunkten bildet, weißt Du auch, wo Du welche Maße messen musst um die Geometrie auch ohne präzise Vermessung mikrometergenau nachzubilden.
Dabei gibt es auch keine Zauberei. Das passt bei dem Verdränger genau. Ich habe die Geometrien verstanden, mir die Abbildungsmathematik dazu angesehen und verinnerlicht, das Grundmodell aufgebaut, die Grundmaße nach Notwendigkeit abgenommen, mittels Zeichnungsableitung einfach bestimmte Schnitte und Ansichten auf Din-A4 in 1:1 abgeleitet, diese auf einem Tintenpisser ausgedruckt und dann die Maße so korrigiert bis es wirklich passt.
Da ich mit CATIA V5 umkann und weiß, wie ich Modelle aufbauen muss so dass sie möglichst variabel bleiben kann ich auch im Nu Maße ändern, die Geometrie im Strukturbaum von CATIA quasi nach der Änderung einfach "neu" aufbauen lassen und erhalte in Sekundenbruchteilen das korrigierte Teil. Dann kann man auch solche Iterationsschleifen ohne große Mühen durchlaufen und kommt zu perfekten Ergebnissen. Das Einzige, was man dabei produziert ist ein Haufen an Din-A4-Zeichnungen und etwas Tintenverbauch im Drucker ...
RSA-6061 hat ja 330 MPa Zugfestigkeit. Das ist ja schon gar nicht schlecht. E-Modul von 70.000 auch ... Man müsste mal rechnen, ob die Faktoren Dichte, Zugfestigkeit, E-Modul und thermische Ausdehnung zu der verwendeten Magnesium-Legierung vergleichbar ist. Ich kenne viele Nachbau-Alu-Verdräenger die im Vergleich zum Original 100 Gramm zu schwer sind und das geht gar nicht weil sich das Gegengewicht aus geometrischen Gründen nicht anpassen lässt.
Wenn man nun aus einer hochfesten Alu-Legierung die Dauerfestigkeitswerte realisieren kann, der E-Modul und damit die Verformungen vergleichbar sind und dann die thermischen Eigenschaften passen ist das machbar. Sonst nicht ... Zumindest nicht haltbar ... Und zu schwer darf es auch nicht werden ...
Ich kann aus meinen CATIA-Modellen jederzeit STEP.-Daten generieren, allerdings will ich das nicht, zumindest ausdrücklich nicht zu kommerziellen Zwecken. Das wird hier eine Forschungsklamotte aus Spaß an de Freude von Leuten, die einfach wissen wollen, was da wissenschaftlich los ist und das Knowhow haben das zu errechnen bzw. zu berechnen. Eine Nachfertigung des Verdrängers aus anderen Materialien oder ähnliches muss ich alleine schon aus dem Grunde jetzt aktuell noch völlig ablehnen, weil ohne die MKS und die FEM überhaupt nicht klar sein kann, ob die DInger halten wenn man sie ändert und was sie können. Das wissen wir ja nicht einmal vom Original genau. Deswegenm veranstalten wir das Vorhaben ja.
Darf ich fragen, woher Du die Möglichkeit hast, die Sachen zu fertigen? Hast Du Zugriff auf CNC-Maschinen? hast Du Zugriff auf die Materialien? Hast Du nur vor, für Dich einen zu fräsen oder steckt was anderes dahinter?
LG,
Matse
Hi Matse,
wie schon in meiner Vorstellung erwähnt bin ich gelernter Werkzeugmechaniker, habe da auch recht lange gearbeitet. Meine Hauptaufgabe war des Erodieren (Senk- sowie Draht), die Maschinen habe ich mittels Zeiss Contura KMG eingemessen. Diese habe ich natürlich nach der Spätschicht für reverse engineering einsetzen können. Darauf hin habe ich mir die unsere 5Achsen CNC Fräsmaschine zur Brust genommen und damit dann gefräst - mit nem ordentlichen CAM System ist das ja nun nicht schwer. Jedenfalls hat mir dann die Herausforderung im WZB gefehlt und ich habe mich dann auf die Schulbank gestetzt und eine techniker Ausbildung Maschinenbau Fachrichtung Konstruktion durchgeführt. Anschließend bin ich in der Konstruktion gelandet und habe mich hauptsächlich mit Artikeldesign und ab und zu einer Werkzeugkonstruktion befasst. Konstruiert habe ich mit VISI und Think Design, Catia habe ich gehasst - zu viel parametrik - schön wenn es funktioniert so wie du es beschrieben hast, aber meist ging es in die Hose. Das habe ich gemerkt als ich einen Zahnriemenantrieb für den G-Lader konstruiert habe.
Nach einer Zeit in der Konstruktion wurde ich intern abgeworben und arbeite jetzt im technischen Vertieb / Artikelentwicklung und habe sehr guten Zugriff auf Materialien und Maschinenpark.
Ich würde gerne einen Verdränger fertigen, nicht aus kommerziellen Gründen (das wäre mir zu heiss), sondern um bei einen Testmotor zu probiern. Grund: ich habe so viele schlechte Erfahrungen mit dem G-Lader gemacht, so dass mein Rallye kurzeitig einen Turbo drin hatte.
Davon bin ich wieder abgekommen, man wird ja älter und da will man ein originalen Rallye haben.
Ah, ok, VISI ist natürlich schon auf den Werkzeugbau hin optimiert. Da sollte alles aus der Antriebstechnik her schnell machbar sein und nicht erst lange Parametrisierungen benötigen.
Lass es mich so formulieren:
Wenn Du für bestimmtes Maschinenelement in CATIA einmal eine Parametrisierung durch hast und auch konzeptionell alle Eigenschaften festgelegt hast, kannst Du bei den nächsten Elementen dieser Art unheimlich schnell auch komplexe Geometrien korrekt erzeugen.
Aber wenn man nicht so viel macht und immer nur vereinzelt ein Zahnrad, ein Lager, einen Keilwellenbund, einen Radialwellendichting usw. erzeugt, ja , dann dauert das in CATIA durchaus für jedes "erste" Teil Ewigkeiten ...
Wenn man für einen großen deutschen Automobilbauer im östlichen Niedersachsen, welcher seinerzeit auch Hersteller des Rallyes war, konstruktive Arbeiten ausführt, bleibt man zwangsweise an CATIA V5 hängen ... Und ich muss sagen, ich finde es auch wirklich gut ... Ist aber wohl auch so ein Geschmackssache-Persönliche-Vorliebe-Ding und ich reize es auch nicht im Ansatz aus ...
Ich perönlich finde gut, dass Du zum G zurückgekehrt bist, der seinerzeit bezüglich der Haltbarkeit übrigens nicht schlechter war als die Turbolader jener Tage.
Ich habe mit der Herausgabe der Daten allerdings echt Bauchschmerzen bevor Variantv5, der die Rechnung machen will, nicht wenigstens einmal ein paar Basics durchgerechnet hat. Bevor man da nicht weiß, was wirklich los ist, will ich die Daten nicht abgeben.
Es existiert bis jetzt übrigens nur der Verdränger. Ich habe im CAD noch keine Gehäusehälften modelliert weil ich das für das was ich vorhabe nicht brauchte. Die Geometrien sind dort ungleich schwerer, weil dies die Abrollkurven der kreisförnmig rotierenden Verdrängerspiralen sind. Mal sehen, ob ich da noch die Muße zu finde. Aktuell reicht der Verdränger erst einmal ...
Ich berichte hier von dem Fortgang, sobald Rechenergebnisse vorliegen!
LG,
Matse
Hallo zusammen,
ich finde das Thema äußerst interessant und möchte meine Überlegungen hier mit einbringen.
Grundsätzlich ging ich immer davon aus, dass bei G65- oder sonstwelchen Verunglimpfelungen die Ausgleichmasse mit angepasst wird. Sollte das nicht der Fall sein, dann kann ich das Teil nach dem Umbau gleich in den Schrott schmeißen. Ich zumindest will damit dann nicht mehr fahren.
Mein Bauchgefühl sagt mir, dass der Verdränger an sich schon recht stabil ist, zumindest was den statischen Lastfall als Momentaufnahme angeht. Man stelle sich die Bewegung auf der Kreisbahn vor. Ich bin der Meinung, dass die Schneckenförmige Konstruktion für eine gewisse Steifigkeit in der Bewegungsrichtung sorgt. Was allerdings bei solchen dünnwandigen Konstruktionen auch beachtet werden muss, sind die Schwingungen. Zusätzlich muss man die Druckverhältnisse in den Kammern, wie auch die dynamischen Eigenschaften der Luft (Dämpfung, Resonanzen) beachten. Insgesamt wird das also eine hoch komplexe Angelegenheit.
Man kann vereinfacht eine FEM-Berechnung des Verdrängers machen. Damit werden wir einen groben Anhaltspunkt bekommen, wie das Material beansprucht wird. Man kann damit die Schwingungsmodi ermitteln und mit viel Feingefühl und Glück auch ein paar Amplituden herausfinden. Etwas genaues wird das aber wahrscheinlich nicht. Interessant für mich ist, wie groß der "dichtende" Luftspalt ist und unter welchen Bedingungen ich einen kontaktlosen Betrieb gewährleisten kann. Ich wil lwissen, welche Kräfte auf die Lager, auf das Wackelauge und die Stege der Dichtleisteneinfassung wirken. Das sind in meinen Augen die wichtigsten Schwachstellen.
Solche Dinge wie Nebenkanal aufweiten, RS-Bearbeitung, Stege wegfräsen - bringen die überhaupt was oder ist das alles nur für den Kopf und man gaukelt uns durch Chips mit anderen Kennlinien vor, dass es was gebracht hat? Wer sagt mir, dass die Nebenkanäle dem Luftansaug dienen? Überlegt doch mal, wie groß der Querschnitt des Kanals im Vergleich zum dahin führenden Schneckengang ist. Vielleicht hat es ja mit dem Ausgleich (oder zur Förderung) von Schwingungen der Luftsäule zu tun, Stichwort Helmholtz-Resonator. Wer weiß, vielleicht schleifen alle die Stege weg und machen sich damit ein abgestimmtes System zunichte.
Grüße
Hensch
Deutsch
