Centrale aandrijving
Inleiding
In dit screen shot is duidelijk te zien hoe de centrale aandrijving is opgebouwd, beginnend met de hoofdmotor die is opgesteld in de machinekamer van het hoofdgebouw dat zich op de begane grond bevindt. Door middel van een tandriem en een haakse overbrenging wordt de centrale as in de kelder aangedreven die op zijn beurt weer de draaimolen en het reuzenrad aandrijven. Wat hier heel belangrijk is, dat zijn de draairichtingen te beginnen met de motor. Belangrijk detail hierbij is dat de draaimolen niet rechtsom dient te draaien maar linksom. Die fout had ik gemaakt totdat ik mijn filmpjes van de Maastichtse kermis eens goed bekeken had en daarop zag dat de draaimolen linksom draaide. Naslag op internet bevestigde dit want als ouders naar hun kinderen zwaaien dan doen ze dat bijna altijd rechts dus probeer het maar uit, als de draaimolen rechtsom zou draaien dan zwaai je naar de rug van jouw kind.
Bepaling snelheid draaimolen en reuzenrad
De bepaling van de snelheden was voor mij wel een leuke oefening.
Draaimolen
Bij mijn bezoek van de Maastrichtse kermis heb ik natuurlijk veel foto’s en video’s gemaakt en voor de draaimolen kwam dat goed uit. De draaimolen deed zeggen en schrijven 9,4 sec over een complete omwenteling. Dat gegeven samen met het toerental van mijn hoofdmotor is natuurlijk voldoende voor het verdere ontwerp. De berekening is als volgt, 9,4 sec/omw is 60/94=6,4 omw/min, de hoofdmotor maakt onder belasting 115 omw/min dus de overbrengingsverhouding is 115/6,4=18. Nu heb ik gezocht naar haakse overbrengen met een i=1:18 maar die heb ik niet kunnen vinden, wel heb ik deze mooie wormwielset gevonden met een overbrengingsverhouding van 1:20 en daar doe ik het voor. De snelheid van mijn draaimolen wordt dan 115/20=5,75 omw/min en dus 60/5,75=10,43 sec/omw. Gelukkig heb ik een laboratoriumvoeding die ik traploos kan regelen. Ik heb vervolgens met de spanning gespeeld totdat ik op een draaisnelheid van 9,4 sec/omw uit kwam, om mijn motor op die spanning van 4,5 V te krijgen heb ik vervolgens twee weerstanden van elk 1 Ohm ingebouwd.
Reuzenrad
Ik zal nu maar niet meer in detail treden maar na lang surfen op het internet ben ik tot een acceptabele gondelsnelheid van 0,26 m/sec gekomen en daar is het hele ontwerp op gebaseerd. Let wel het is een snelheid voor een reuzenrad dat niet stopt voor het in-en-uitstappen. Ter vergelijking, de Golden Eye van Londen heeft een snelheid van ongeveer 0,9 km/uur en dat is dan weer 0,9*1000/3600=0,25 m/sec.
Primare as
De centrale assen zijn van 6 mm assenstaal gemaakt wat achteraf gezien een verkeerde beslissing was. Dit staal is zeer moeilijk te bewerken en dat heeft mij toch wel parten gespeeld tijdens de montage. Voor de lagerblokken ben ik begonnen met MDF van 12 mm dik maar in een later stadium heb ik die met mijn nieuwe 3D-printer gemaakt en dat was een prima keuze.
De primaire as is natuurlijk het eerste onderdeel van het centrale assenstelsel en deze as moet de krachten vanuit de vertande aandrijfriem opvangen. De aandrijfschijf bevindt zich in een nis van de motorfundatie, op de foto is nog duidelijk te zien dat de eerste lagerblokken uit MDF waren gemaakt. Ik heb allereerst de primaire as samengesteld voordat ik met de plaatsing ben begonnen. Zie het hoofdstuk data sheets voor meer informatie van de onderdelen.
Centrale as
De afstand tussen de lagerblokken zijn door mij berekend (ware grootte). Op ware grootte zou de as 6*32=192 mm zijn en dat past wel bij een dergelijke constructie.
Aandrijving draaimolen
Aan de Linkerkant een mooi screen shot van de aandrijving van de draaimolen met duidelijk te zien de overgang van de asdiameters van 6 mm naar 3 mm, op ware grootte respectievelijk 192 en 96 mm. Aan de rechterkant een testopstelling om te zien of het nog wel werkt. De oplettende lezer ziet natuurlijk meteen wat hier aan de hand is. Het screen shot komt namelijk niet overeen met de testopstelling d.w.z de wormwielset drijft in het screen shot de verticale as aan de linkerkant van de worm aan terwijl dat op de foto van de testopstelling aan de rechterkant is. Gelukkig heb ik dit op tijd ontdekt mede door de testopstelling want mijn draaimolen moet immers linksom draaien. Gelukkig heb ik dit nog kunnen oplossen door het kroonwiel op de centrale as naar rechts te schuiven en dat paste nog maar net zonder al te veel aanpassingen.
Aandrijving reuzenrad
Aan de linkerkant is duidelijk te zien dat er voor het reuzenrad nog maar net genoeg ruimte was om alle componenten te plaatsen. Aan de rechterkant een lagerblok voor de verticale as, een mooi bronzen taatslagertje.
Data sheets/Tekeningen Hoofdmotor
Montage centrale assenstelsel
De montage van het centrale assenstelsel hing nauw samen met de montage van het gangenstelsel en de overige kelderconstructies. Bijvoorbeeld de locaties van de verticale aandrijfassen voor de draaiomolen en het reuzenrad liggen vast. Omdat ik de begane grondvloer moet kunnen demonteren zonder allerlei elektronische en/of mechanische ingrepen te doen zijn er strikte regels over hoe het e.e.a. is opgebouwd. Onderstaande tekening geeft goed weer wat ik bedoel. De twee gekleurde platen vnd de draaimolen en het reuzenrad steken door de beganegrondvloer om er zodoende voor te zorgen dat ik verder gekke mechanische of elektronische breuken hoef te maken bij demontage van de beganegrondvloer.
Tot het centrale assenstelsel behoren de volgende onderdelen:
- De primaire as
- De centrale as
- De aandrijving van de draaimolen
- De aandrijving van het reuzenrad
De montage van de motorfundatie hebben we al besproken bij de hoofdmotor, met die fundatie eenmaal op zijn plek kon de beganegrondvloer weer gedemonteerd worden zodat we vrije toegang tot de fundatieplaat hadden. Ervan uitgaande dat de hoofdmotor op zijn plaats staat konden we met het monteren van het centrale assenstelsel beginnen. Jullie zullen inmiddels wel begrijpen dat dit niet mogelijk zou zijn zonder tekeningen met de correcte maatvoering van de te plaatsen componenten en gelukkig kon ik die allemaal vanuit SketchUp genereren, onderstaand een mooi voorbeeld daarvan.
