Projekt Holzspalter

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Naja,
dann stell doch mal ein Foto von dem Ding hier rein, dann sieht man schon die Möglichkeiten. Alternativ besteht die Möglichkeit über die Fahrzeit des Zylinders einen Timeout auszulösen. Es ist bei den Dingern ja nicht so kritisch wenn die am Anschlag etwas herumwürgen....

Gruß
Mario
 
Hallo!
Also wir hab gerade erfahren, dass die Messung der Kraft durch den Stromverbrauch scheinbar ein Ziel unseres Projektes ist.
Kurzbeschreibung:


Wir sollen einen Holzspalter mit 5 to Spaltkraft umändern. Sollte sich nun ein Teil im Holzbefinden das zu Hart ist um gespalten zu werden, soll der Holzspalter den Druck entlassen.
Unsere "netten" Auftraggeber wollen scheinbar unbedingt, dass wir das über den Stromverbrauch herausfinden.
Diese stellen sich das folgendermaßen vor: Wenn der Holzspalter nicht genug Kraft besitzt um das Holz zu spalten versucht dieser dies zu bewerkstelligen in dem er den Druck erhöht.
Dafür müsste der Motor mehr "Kraft" aufwenden und benötigt dadurch mehr Strom. Wir sollen nun messen wann der Stromverbrauch rapide steigt um in diesem fall den Druck im Zylinder zu entlassen.


Dies finden wir nur etwas verwirrend da unsere anfängliche Hauptaufgabenstellung anders schien und neben euch auch unser Aktorikprofesser bestätigte, dass die erfassung der Kraft durch den Stromverbrauch nicht wirklich möglich ist.
Allerdings halten unsere Auftraggeber dies für blödsinn.
Wir sind jetzt nicht nur ziemlich demotiviert und angepisst, da unsere bisherige Arbeit nun scheinbar vollkommen umsonst war, sondern auch vollkommern Planlos.


Sollte also jemand von euch wissen ob und wie dies nun mit dem Strom zu bewerkstelligen ist, wären wir euch sehr verbunden.


Danke schonmal im Vorraus.
 
....nun gut. Dann nehmt mal mit der euch zur Verfügung stehenden Messtechnik die Strom- Spannungskurven inkl Phasenlage für diverse Spaltvorgänge auf und schaut mal, ob ihr daraus für bestimmte Vorgänge Kurvenschwankungen bekommt die einzigartig und reproduzierbar sind.

Wähle einen Beruf, den du liebst,und du brauchst keinen Tag in deinem Leben mehr zu arbeiten. Konfuzius
 
Hi, ja danke das haben wir vor. Nur leider müssen wir bis dahin warten bis der Holzspalter funktioniert, da dies Momentan nicht der Fall ist. ;-)
Bis dahin ist vermutlich schon das Semester und damit unser Projekt vorbei. :D
 
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Naja,
wie das funktioniert hatte ich ja schon eingangs beschrieben, diesen Weg müßt Ihr dann halt gehen...... Und, Auftraggeber hin oder her, man wird von solchen Aufgaben schlau, also sportlich sehen :).

Gruß
Mario
 
Wir wollen registrieren wann der Kolben ausgefahren ist.
Wenn nur die hintere Endlage abgefragt wird, sollte es ein robuster Rollenschalter oder ein anderes mechanisches Betätigungselement tun.

Wir sollen einen Holzspalter mit 5 to Spaltkraft umändern. Sollte sich nun ein Teil im Holzbefinden das zu Hart ist um gespalten zu werden, soll der Holzspalter den Druck entlassen.
Unsere "netten" Auftraggeber wollen scheinbar unbedingt, dass wir das über den Stromverbrauch herausfinden.
Diese stellen sich das folgendermaßen vor: Wenn der Holzspalter nicht genug Kraft besitzt um das Holz zu spalten versucht dieser dies zu bewerkstelligen in dem er den Druck erhöht.
Dafür müsste der Motor mehr "Kraft" aufwenden und benötigt dadurch mehr Strom. Wir sollen nun messen wann der Stromverbrauch rapide steigt um in diesem fall den Druck im Zylinder zu entlassen.

Neben dem Erfassen des Stromes, müsst ihr diesen ja auch Auswerten und daraufhin den Druck steuern. (geschlossener Regelkreis?)
Wenn Geld keine Rolle spielt könnte Strom mit einem industrietauglichen Messgerät zB Fa. Janitza erfasst und per Schnittstelle an die SPS übergeben werden.

Manchmal bekommt man als Ergebnis einer Projektarbeit auch, dass der Versuch unsinnig war.

Gruß
 
Leider spielt Geld eine Rolle. Dies ist auch ein Grund warum wir keine Öldrucksensoren verwenden sollen. Sportlich sehen ist in diesem Fall etwas schwer weil unsere Note davon abhängt. Und wenn wir jedesmal neu beginnen müssen und sich ständig alles ändert ist es nur schwer möglich das Projekt in der wenigen verfügbaren Zeit zu vollenden. Würde der Holzspalter funktionieren und hätten wir eine klare Aufgabenstellung wäre das alles wohl etwas einfacher.
 
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du hattest im post23 einen link zu dem spalter. dieser soll umgebaut werden? und warum funktioniert er zur zeit nicht?
habt ihr am hyraulikkreis rumgefummelt?

das hydrauliköl unter druck nicht ungefährlich ist wurde ja schon erwähnt
 
Nein, wir haben noch nicht rumgefummelt. Das Teil ist schon etwas älter und gebraucht und ein Teil ist verbogen weswegen die Rückführung durch die Feder nicht vollständig funktioniert. Unser Laboraufseher sagte heute er will das demnächst in Ordnung bringen. Ich hoffe das geht schnell. An der Hydraulik sollen wir eben nichts verändern. Leider zählt dazu scheinbar auch das Verwenden eines Öldrucksensors und Temperatursensor.
 
Na gut, Temperaturfühler gibts auch als Anlegefühler. Dann brauchst
du nicht in den Kreis eingreifen.
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Mir kam gerade noch ne Idee. Sollte nicht das Hydraulikaggregat je nach momentaner Arbeitsaufgabe ein charakteristisches Frequenzspektrum abgeben? Dies könnte t ihr auch auswerten und analysieren.

Ein geeigneter Druckmesskopf straff außen an einem Hydraulikschlauch angebaut sollte eventuell auch Ergebnisse liefern.

Gesendet von meinem GT-N7100 mit Tapatalk 2
 
So, nachdem wir nun einen Anschiss von unserem Projektbetreuer bekommen haben, da wir das Problem über die Hydraulik anstatt über den Strom lösen wollten, sind wir nun definitiv am Weg den Strom zu messen.
Wenn der Zylinder beim Ausfahren verkeilt oder das Holzstück nicht spaltbar ist, soll das Hydraulikaggregat schließlich den Druck abfallen lassen und die Feder schiebt den Zylinder zurück.
DAS ist die Themenstellung um es nochmal zusammenzufassen. (NICHT über die Ausfahrzeit, NICHT über den Öldruck oder die Öltemperatur)

Wir sind im Moment recht überfordert und hoffen ihr könnt uns da helfen :confused::-x:cry:

Wir sind dankbar über jeden Rat!

LG Das Holzspalterteam
 
Zuletzt bearbeitet:
Wir haben nun ein Projekt gefunden wo die Überstromerkennung über PIC , Transistor und passend gewähltem Widerstand gelöst wird.

Quelle:

"
ich habe sowas mal für die Seilwinde eines Scale-Hubis mit einem PIC realisiert. Der Windenmotor wurde über eine normale Servoelektronik angesteuert (Poti durch Festwiderstände ersetzt!), der PIC kam zwischen Empfänger und Servoelektronik. Zur Überstrom-Erkennung floss der Strom über einen geeignet dimensionierten Widerstand, der bei >=0,7V Spannungsabfall einen Transistor leitend machte, der dann vom PIC abgefragt wurde. Geht sicher auch mit weniger Bauteilen, wenn man einen PIC mit A/D-Wandler verwendet. Ich hatte halt nur noch einen "Primitiv-PIC" (12F508 ) da und keine Lust, was anderes zu besorgun und mich dann noch mit dem AD-Wandler zu beschäftigen.
Das Programm macht folgendes:
- Impuls vom Sender etwa in Mittelstellung: keine Impuls-Ausgabe zum Servo, Servomotor ist dadurch stromlos,
- Impuls deutlich aus der Mittelstellung: Impulse werden an Servoelektronik weitergegeben, Motor läuft entsprechend rechts/linksrum. Für eine kurze Zeit nach dem Anlauf wird ggf. ein Überstrom ignoriert, um eine Abschaltung durch den Anlaufstrom zu verhindern. Wird danach ein Überstrom erkannt, wird die Ausgabe der Impulse gesperrt (=Motor aus) und der Schalter muß erst zurück in Mittelstellung gebracht werden, damit die Sperrung aufgehoben wird.
"

Klingt das nach einer guten Idee?
Wir haben folgende Daten für unseren Holzspalter:

Motor: 250V ~50Hz/1500W/ IP54
Fassungsvermögen ∅: 5-250 mm
Fassungsvermögen Länge: 370 mm
Max. Belastung: 5t
Hydraulikdruck: 20Mpa
Hydraulikölvolumen: 1,6 l


Freuen uns von euch zu hören!

Liebe Grüße das Holzspalterteam
 
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Also die Krafterfassung über den Strom zu messen, halte ich für sehr ungenau, aber na gut.
Da will wohl der Hersteller aus diesem Spielzeug (Bewusst nicht in "" gesetzt) ein hochwertiges Gerät machen, oder man versucht es zumindest.

Ok, ich geh mal davon aus, der Zylinder wird nach dem Spaltvorgang durch Federkraft zurück gefahren.
Wenn dem nicht so ist, könnte auch ein Schnell-Lauf Ventil verbaut sein, wie bei echten Spaltern üblich.
Dann müsste zu dem Hydraulikdruck auch noch die Ventilposition abgefragt werden, aber das wird bei dem Ding nicht der Fall sein.

Zum Thema: Strom messen...

Man könnte diesen hier verwenden: http://de.rs-online.com/web/p/stromsensoren/0497209/

Jetzt die Phase der Zuleitung mehrmals durch diesen Wandler wickeln und das Ausgangssignal in einen 4..20mA Eingang einer SPS anschliessen.

Der E-Motor des Spalters wird max 16A ziehen, vermutlich aber um die 10A bei Vollast.
Wenn die Pumpe einfach ohne Belastung läuft, braucht der Motor allerdings auch schon ne Menge Strom.

Ich stelle mal die gewagte Vermutung auf bei 10A Vollast (Überdruckventil ist geöffnet)
Bei Leerlauf zieht der Motor schon 5A
Wenn der Kolben gefahren wird vielleicht 5,5A
Beim Druckaufbau ins Holz steigt der Druck an bis an die Maximallast von 10A.



Jetzt über den 4..20mA Eingang der SPS ermitteln, wo die Schaltschwelle liegt, also wann das Überdruckventil öffnet.
Den ermittelten Wert minus 5% könnte man als Maximal-Last in der SPS hinterlegen.

Wenn Max-Last erreicht, dann Motor aus, und Zylinder zurück.

Einen echten Endlagenschalter am Spaltkeil ?
schwierig, weil wenn da 10 Festmeter Holz durchgedrückt wurden, hängt der garantiert irgendwo daneben und der Bediener macht Zwangspause.
Man müsste ihn schon im Rahmen einlassen, damit er nicht kaputt geht, oder am Keil eine Stange befestigen, damit der Schalter in der Nähe der Pumpe verbaut werden kann.
Reedschalter am Zylinder und einen Magneten in den Kolben, das würde auch gehen.

Ohne Endlagenschalter baut sich halt am Ende der Druck auf und er fährt dann auch zurück.

Es gibt übrigens auch Anbieter von Zylindern, die direkt im Zylinder einen Poti haben, der ein Analogsignal proportional zur Lage des Zylinders ausgibt.
 
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Habe jetzt nur quergelesen: Bevor ihr die ganzen High-Tech-Lösungen mit Strom- (Wirk-, Blind-), Druck- und Kraftmessungen angeht, warum nicht einfach einen MOTORSCHUTZSCHALTER nehmen? Es wurde ja gesagt das Teil darf auf dem Hartholz wohl etwas "herumwürgen", bevor es abschaltet.
 
Ich vermute, der Hersteller will zunächst Daten sammeln, bezüglich der Stromaufnahme während des Spaltprozesses.
Deswegen die SPS um diese Daten zu erfassen, Auswertung vermutlich über ein HMI grafisch dargestellt.

Am Ende wird ein kleines elektronisches Bauteil entwickelt, welches den Stromverbrauch ermittelt und den Motor + Öldruck entsprechend abschaltet.
Möglicherweise will man auch noch einen Frequenzumrichter verbauen, der beim Leerweg etwas übersteuert und dann bei Belastung auf 20 Hz reduziert um den Stromverbrauch an dem Schukostecker nicht überlastet.
So könnte man den Zylinder etwas größer gestalten, oder die Pumpe etwas kleiner.
Dann würde die Bewegung aber nicht langsamer, weil der Motor unbelastet mit z.B. 75 Hz läuft und wenn Kraft benötigt wird entsprechend langsamer bei gleichbleibender Stromaufnahme am Schuko.
Man muss halt Innovationen bringen im Wettbewerb :ROFLMAO:

Etwa 6 Wochen nach Ablauf der Garantie raucht dann eine der High Tech Komponenten ab.
Und entweder ein Bastler hängt den Motor ganz normal an 230 Volt und fertig, ärgert sich dann über die fehlende Dynamik beim Spalten.
Oder der Nutzer kauft sich zähneknirschend einen anderen Spalter.
 
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Hallo, danke für die Antworten.

Damit kein Missverständnis ensteht: Die Firma Erba, von der wir den Holzspalter/Spielzeug haben, hat damit nichts zu tun. ;)
Die Verwendung einer SPS hatten wir uns selbst überlegt da noch andere Sensoren dazu kommen die wir auswerten wollen.
Allerdings haben wir schon überlegt ob nicht auch ein Mikrokontroller oder ein Arduino dafür reichen. Oder geht das damit nicht? SPS hätten wir nur eine von ABB vorhanden.
Zum Strommessen haben wir auch das hier gefunden: http://www.conrad.at/ce/de/product/...ngsrelais?ref=searchDetail#download-dokumente. Ich denke mit Stromwandler (der angeblich bei manchen modellen dabei ist) sollte der auch funktionieren und wir sparen uns die SPS.
Blöd ist nur das wir mal die Messungen brauchen um weitermachen zu können. Vielen dank auf jeden Fall mal, vielleicht wird unser Projekt ja doch keine Katastrophe. xD
 
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So. Haben nun einmal testhalber den gezogenen Strom gemessen.

Im Leerlauf : ca 6 A
Im Arbeitsbetrieb : 7 A
Im Überlastbetrieb(verkeilen, nicht spaltbar) : 16 A

Uns wurde jetzt auch zu einem Stromwandler geraten :D


Jetzt müssen wir noch den Hydraulikhebel der dem Zylinder die Ölzufuhr freigibt durch eine Zylinder ersetzen.
Der Arduino hat einen Eingang von 50 mA. Wir brauchen einen Stromwandler der von mindestens 16A auf maximal 50mA wandeln kann.
 
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Ihr dürft ja in die Hydraulik nicht eingreifen, aber wollt einen Zylinder einbauen ?
Soll jetzt ein zusätzlicher Zylinder, gesteuert über SPS + Magnetventil, den vorhandenen Hebel drücken um den Spaltvorgang einzuleiten oder wie soll man das verstehen?
Das wird aber ne lustige Konstruktion :D
 
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