Waage-Konstruktion mit 2 Wägebalken und 130 x 30 x 22 mm Wägezellen

Hier einmal Befestigungsüberlegungen für Wägezellen mit 130 x 30 x 22 mm (siehe auch Welche Wägezelle für low-cost-Waagen?):

Alu-U-Profile in 50x30x4 für die linke Variante sind gut zu bekommen. Die dazu passenden L-Profile als “Deckel” in 50x20x4 sind schwierig, habe ich nichts gefunden. man könnte statt 20 mm auch 30 mm für die Höhe nehmen – vielleicht eh sinnvoll? oder statt 50 mm Breite nur 40er, die findet man eher.

Die rechte Version mit 50x30x4 Alu-L-Profile (für oben und unten) sind ganz gut zu bekommen, auch günstig, bei ebay schon ab 6 EUR der Meter.

ebay-Links

U-Profile

L-Profile

T-Profile

Möglich wären auch Kombinationen aus T-Profilen und L-Profilen statt der linken Variante, dann könnte da besser Wasser und Dreck ablaufen. Ich denke aber, das ist nicht das Problem. T-Profile habe ich bisher nur “quadratische” gefunden, d.h. wir müssten 50x50x4 nehmen, dann würde der eine Schenkel aber nur noch 23 mm nach unten reichen und wir hätten einen 7 mm Spalt statt 4 mm mit den oben abgebildeten Lösungen. Z-Profile mit 30x50x30x4 habe ich gar keine gefunden!

Theoretisch würden auch 40er Breiten reichen, wenn aber der Kabelausgang der Wägezelle nicht hinten, sondern an der Seite ist reichen die 3 mm Spiel nicht, auch ist es für den Einbau etwas fehlertoleranter, wenn man die Löcher beim Bohren doch mal etwas verhaut hat und die Zelle nicht super parallel zum Profil verläuft.

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Ich möchte das nochmal anbieten, die Vorschläge durch den Simulator zu jagen.

Sehr gerne! Gibt schon jenseits des threads hier Bedenken / Nachfragen von @Thias wie stabil so was denn sei mit nur zwei Schrauben und ob das nicht zu wackelig wäre!

Habe gestern noch schmallere (als oben geplant) 4 mm Aluprofile bei mir in einem Karton gefunden, die ich morgen testen werde. Ron & Co. haben für Ihre erste beta-Version nur 3 mm Alu verwendet, nicht optional aber auch damit kann man messen.

Hilft dir eine sketchup-Datei? Dann setze ich mich nochmal an den Rechner mit der Wägezelle und zwei L-Profilen mit 50x30x4 mit 450 mm Länge.

Zwei oder drei Schrauben macht eigentlich nur einen Unterschied, wenn es ums Abscheren geht. Das ist aber nicht unser Lastfall. Außerdem würden vermutlich die Aluprofile bzw. die Wägezelle eher verbiegen, bevor die Stahlschrauben abscheren.

Ich habe die Version mit den zwei Schrauben gebaut und empfinde das als sehr stabil. Im Einsatz ist die Waage aber noch nicht.

Sketchup hilft mir nicht. Ich brauche nur die Dimensionen der Profile. Bei Deiner Skizze oben fehlen ein paar Dicken oder sind unlesbar. Ebenso fehlt die Länge.
Als Lastfall habe ich ein statisches Gewicht von 200kg angenommen.

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Allgemein

  • Wägezellen: 130 x 30 x 22 mm (vermutlich wie deine!)
  • Abstandshalter: Alu 4 mm

Variante 1 (auf der Abbildung im posting oben links)

  • Alu-U-Profil unten: 50 x 30 x 4 mm, Länge 450 mm
  • Alu-L-Profil oben: 50 x 20 (oder 30) x 4 mm, Länge 450 mm,
    20er habe ich in diversen ebay-shops nicht gefunden, d.h. wir werden vermutlich 30er nehmen müssen.

Variante 2 (oben auf der Abbildung rechts)

  • Alu-L-Profil unten und oben identisch: 50 x 30 x 4 mm, Länge 450 mm

Vermutlich mit 2x 75 kg = 150 kg max, kannst aber auch die 200 kg nehmen!

Wir gehen gerade davon aus, dass sich die Lasteinwirkung auf dem oberen Alu gleichmäßig verteilt, wenn wir aber so einen Boden mit Klötzchen an den Ecken (Wandern, Sackkarre) haben, (wie stark) würden sich dann die L-Profile durch- / verbiegen?

Variante 1: 200kg Flächenlast auf Gummi.


160kg Kantenlast - ich hab da 40kg runter genommen, weil die Last hier ganz auf der Kante liegt. Richtigerweise müsste das von den Klötzchen kommen, da war ich aber gerade zu faul, welche zu malen. :slight_smile:


Variante 2: wieder 200kg auf die Gummi. Ich hab mal angenommen, das welche drauf sind.


Diese Rechnungen sind zwar genau, beinhalten aber manche Vereinfachungen. Das ist auch alles für einen statische Last. Wenn der Imker da einen vollen Honigraum draufwuchtet, sieht es glech anders aus. Da braucht man ein paar Reserven (und einen Überlastschutz).

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Vielen Dank! Ich versuche gerade die Abbildungen richtig zu interpretieren, “Verschiebung” meint tatsächlich “Durchbiegung” hier, ja? Wenn also wie in der ersten Abbildung etwas rot ist, lese ich in der Legende bei rot 4,4… max. und als Einheit steht “mm” da. Das bedeutet, dass sich das über 4 mm durchbiegen würde.

Wir haben da einen Spalt von 4 mm, das bedeutet, dass mit 200 kg Last schon eine “Überlastsicherung” eingebaut wäre! Oder, dass die Waage ab 150 kg gar nicht mehr messen würde. ;-)

Sicherheitsfaktor verstehe ich nicht so recht. Grün ist noch ok?

6 mm Verbiegung bei Kantenlast in Abb. 3 sind zu viel! Sind das 50 x 30 x 4mm Profile oder 50 x 20 x 4 mm? So optisch würde ich ersteres sagen.

Wenn man Abb. 1 und 5 vergleicht sollten die Bauteile und die Belastung gelich sein, nur 1x mit L-Profil nach oben (Abb. 1) und in Abb. 5 nach unten. Das L-Profil nach oben biegt sich um max, 4,5 mm durch, das nach unten nur um 3,3 mm.

Überlegungen

Bin gerade unschlüssig, welche Konsequenzen die Simulation oben auf die weitere Konstruktion hat. Reicht der 4 mm Spalt aus, wenn zur Materialverbiegung auch noch 0,5 mm oder mehr kommen, die sich die Wägezelle verbiegt? Sollen wir daher statt der 4 mm Abstandsplättchen 5 mm nehmen oder ist das eh nur für 200 kg relevant und im normalen Operationsbereicht nicht wichtig? Müssen wir auf 5 mm Stärke der L-/U Profile gehen oder erst mal mit den bisherigen Materialstärken weitermachen?

Verschiebung ist die Bewegung eines Punktes im Raum relativ zur Position ohne Last. Also etwa ‘wie dolle verbiegt sich das’ :slight_smile:
Sicherheit beschreibt die Festigkeit gegen Bruch oder plastische Verformung. Das hängt stark von der Legierung ab, die ich natürlich nicht kenne. Hier wird ein Wald- und Wiesenalu verwendet.

Die Legende an der Seite wird automatisch über alle errechneten Werte skaliert. Bei der Verschiebung bedeutet rot nur ‘viel’ und blau ‘wenig’. Bei der Sicherheit ist rot allerdings tatsächlich ‘Gefahr’, weil dort das Material versagen könnte.
Die Einheit der Verschiebung ist [mm], bei der Sicherheit - das ist ein Vielfaches der Nennfestigkeit.

Erstmal zur Festigkeit:

Was man gut sehen kann ist, das der untere Träger (ob U oder L) nicht besonders beansprucht wird. Das hat mich etwas überrascht. Bedeutet also, das beide Varianten stabil genug sind.

Bei den oberen Trägern sieht man in der Variante 1, das die obere Kante besonders belastet wird (das sind die 50x30 Profile, 50x20 wäre da deutlich schlechter). Da entstehen durch die Biegung Zugkräfte.
In der Variante 2 ist das genau dasselbe, nur wird dort die Kante unten komprimiert.
Hängt alles wieder vom Material ab, ab vom Gefühl her kommt Knickung später als Riss, also Variante 2 bevorzugt.

Verschiebung:

Hier sollte man bedenken, das sich die Wägezelle bei Nennlast ca. 1mm durchbiegt. Danach sollte der Überlastschutz greifen. Die Durchbiegung sollte da deutlich (!) darunter liegen. Sonst setzt die Waage irgendwann auf, wenn die Damen fleissig sammeln und der Imker wundert sich, warum das Gewicht konstant bleibt.

Fazit:
Die Festigkeit der oberen Träger ist deutlich wichtiger als die der unteren. Vielleicht sollte man überlegen, ob man nicht oben U und unten L verwendet. Das kann ich aber erst nächste Woche rechnen, jetzt erstmal Urlaub! :smiley:

Hatte gestern auch überlegt, warum sich gerade die Ecken so massiv verbiegen und mich gefragt, ob das bei flacher Auflage des Bodens tatsächlich so ist, oder ob die Simulation von einer punktförmigen Lasteinwirkung ausgeht und daher das so rot ist. Ggf. ist der Gummi auch “schlecht” wenn es darum geht die Last gleichmäßiger zu verteilen und es wäre besser unten den Gummi anzubringen (was aber nur mit Senkkopfschrauben oben ginge).

Gut zu wissen, dass 50 x 20 mm, zu wenig ist, dann die 50 x 30 mm, macht die Beschaffung auch leichter! ;-)

Noch eine Idee wäre, das L-Profil oben an den Boden anzuschrauben, dann würde sich auch nix mehr durchbiegen und für die Reduzierung von Spannungen die Gummiunterlage nach unten zu nehmen. Das war übrigens meine Idee mit den 4er-Waagen, direkt mit dem Bodenbrett verschrauben (im verlinkten Bild mit Siebdruckpaltten fürs testing).

L-Profil nach unten ist für Wanderböcke o.ä. eine gute Idee. Mit verschraubtem Boden und "eingehakten der L-Profile (dann paralle zum Flugloch hinten und vorne, nicht seitlich!) wäre das auch super stabil! Ginge aber nicht für flachen Untergrund! Hier eine Beutenunterlage als Beispiel, die beeandmee-Waage bitte wegdenken!

@poesel schönen Urlaub erst mal!!

Wenn die Stabilität des Materials tatsächlich ein Problem sein sollte, könnte man auf die Lösung von easyhive zurückgreifen und statt der L-Profile 2x U-Profile nehmen.

Easyhive hat bei seinem Beta Prototypen 3mm Alu verwendet, der Spalt lässt sich super leicht zusammendrücken, ich denke das Problem ist nicht das Alu bzw U-Profil, sondern die Befestigung an der Wägezelle. Das scheint die Schwachstelle zu sein.

Tippe ich auch Mal.
Die Belastungen sind an den Schraubenköpfen am größten. Gerade bei den oberen breiteren U-Profil kann die Kraft nicht vorm verbiegen in die vertikalen U-Profil enden geleitet werden.
Man könnte sicherlich oben an den Schraubenköpfen zusätzlich eine dicke Platte unterlegen um die Kraft besser zu verteilen aber dann trägt das sicher zu sehr auf.

Beim H bei der BOB waage übernimmt das die Dicke Platte und die ist nicht ohne Grund so dick und könnte trotzdem noch dicker sein.

Bei meinen VA geschweißten Gestellen bin ich da auch auf 10mm VA Platten gegangen da 5mm zu dünn war.

@Clemens wenn du versuchst beide Seiten gleichzeitig zusammen zu drücken geht es bestimmt einiges schwerer.

Die Vorlage zum lasern der Distanzplatten können wir von Füße für Waage mit 4 Wägezellen nutzen. Die dort verwendeten Wägezellen haben die gleiche Breite (30 mm) und den gleichen Lochabstand (15 mm zueinander, 12 mm zum hinteren Rand, auch M6er Schrauben)! Wir müssten noch überlegen, ob die Dicker der Distanzplatten 4 mm oder 5 mm sein soll, tendiere eher zu 5 mm.

distanz-platte-labh_v0.1.dxf (31.2 KB)

Letzte mal hatte ich bei laserteile4you bestellt.

Nun stellt sich noch die Frage, ob die Balken parallel zum Flugloch – je auf der kurzen Seite der Beute – oder an der langen Beutenseite sein sollen. Stabiler, mit einem geringeren Hebel, wäre die kurze Variante:

Bei meiner Herold-Beute wären das ca. 45 cm vs. 55 cm.

Bei der LIebig-Beute würde das auch noch passen, ggf. etwas kürzer. Damit sollten auch 12er DN-Beuten klar kommen!

D12er Dadant hat ca. 51 cm, hier würden also auch 55 cm passen oder 50 cm reichen.

Am universellsten wäre man mit 50 cm Balken, ob alle damit glücklich wären?

Rechts nochmal eine Version mit 5 mm dickem L-Profil unten und 50 x 50 x 5er T-Profil (Distanzplatten ebenfalls 5 mm).

Anbei die Zeichnung mit dem T-Profil. Bitte anschauen und kommentieren.

Beelogger Waage Model T.pdf (95,2 KB)

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Kein Kommentar? Alles prima so?

Wie schon mal gesagt würde ich unten statt des U-Profils ein L-Profil verwenden und das so drehen, dass die eine Seite die Wägezelle auch von Innen schützt. Weiter würde ich bei genügend Materialstärke (ab 4 mm) Senkkopfschrauben verwenden und das Alu oben und unten senken.

Je nach Beutenunterlage würde ich die Dämpfung von der Auflage oben nach unten nehmen und das obere (hier T-)Profil mit dem Beutenboden verschrauben, dann könnte man auch auf die Siebdruckplatten verzichten. Das kommt aber auf den Imker an, tauscht er / sie / es Böden? Müssen die Bienen zum Wandern von der Waage runter usw. sind die Beutenunterlagen plane Flächen oder nur Balken, …

Hey :-) Bin nicht so oft hier…das sieht Top aus!!! Genau so hab ich es mir vorgestellt - das ist im Moment mein Favorit! habe schon 2 exakt davon laufen und bin gespannt Vergleiche anzustellen.

Hast Du auch so einen schönen Bauplan dafür gezaubert?

Gruß JerryBee

Bei Senkkopfschrauben hast Du einen Innensechskant. Der ist ruckzuck vergnüdelt, falls man das mal wieder auseinander nehmen möchte (vor allem wenn man keine Zinkpaste o.ä. auf das Gewinde gemacht hat).
Von der planen Fläche durchs Senken hat man ja auch nix - zumindest bei der Bauform.

Schau mal auf das PDF unter dem Bild… :slight_smile:

Mir fällt gerade auf, dass die Bohrungen für die Wägzellen nicht stimmen. Die CLZ601 habe 3 Bohrlöcher ;-)