Een cardanas lijkt misschien een simpel onderdeel, maar schijn bedriegt. Dit stukje techniek vormt de cruciale schakel in tal van mechanische systemen, van voertuigen tot industriële machines. Zonder de juiste cardanas loopt alles letterlijk en figuurlijk spaak. Bij het kiezen en toepassen van een cardanas komt meer kijken dan je op het eerste gezicht zou denken. In dit blog leg ik uit waar je rekening mee moet houden.
De functie en toepassing van een cardanas
Laat ik beginnen uit te leggen wat een cardanas precies is. Een cardanas is een essentieel onderdeel in veel mechanische systemen, vooral in voertuigen en industriële machines. Dit onderdeel verbindt twee assen die al dan niet in één lijn liggen en zorgt ervoor dat draairichting, toerental en koppel van de vermogensgever worden doorgegeven aan de afnemer. Een cardanas bestaat uit een kruisstuk, kruiskoppelingen en een schuifstuk zodat je deze gemakkelijk kunt monteren tussen de twee bevestigingspunten.
Het juiste koppel en vermogen: de basis van een goede keuze
Je keuze voor een cardanas begint bij de engineering. Je wilt namelijk precies weten welk koppel je wilt overbrengen. Koppel is simpel gezegd de kracht die ervoor zorgt dat iets ronddraait, en in combinatie met het toerental bepaalt dit de grootte van de koppeling. Kies je een cardanas die niet geschikt is voor het benodigde koppel, dan loopt het systeem al snel tegen zijn grenzen aan,
Een vaak over het hoofd gezien detail is het balanceren van de cardanas op het juiste toerental. Een slecht gebalanceerde cardanas veroorzaakt trillingen, die niet alleen storend zijn, maar ook je aandrijving vroegtijdig kunnen doen uitvallen. Met een nauwkeurige balans zorg je dat de cardanas soepel en efficiënt werkt.
De hoek: hoe groter de hoek, hoe groter de uitdaging
Onder welke hoek moet de cardanas draaien? Een cruciale vraag, want de meeste koppelingen kunnen hoeken aan van maximaal 25 tot 35 graden. Hierbij geldt: hoe groter de hoek, hoe zwaarder de belasting op de cardanas wordt. En hoe groter de belasting, hoe groter de cardanas zelf moet zijn om het vermogen efficiënt over te dragen.
Let er dus op dat de hoek binnen de technische limieten van de cardanas blijft!
De juiste opstelling: een kwestie van balans
Misschien wel het meest onderschatte punt bij cardanassen: de juiste hoek en opstelling van de te koppelen assen. Voor een correcte krachtoverbrenging moeten de assen in een Z- of W-opstelling staan. Wat dit precies betekent? Simpel gezegd, de cardanas moet je zo plaatsen dat de hoeken tussen de assen gelijk zijn. Als één van de hoeken namelijk afwijkt, dan krijg je binnen één omwenteling een variatie in snelheid en koppel. Dit leidt niet alleen tot onbalans, maar ook tot inefficiëntie en extra slijtage.
In volgende video wordt heel mooi weergegeven hoe dit werkt
Hier een voorbeeld met een Z-opstelling en een W-opstelling:
Wisselende draairichtingen: een cardanas met uithoudingsvermogen
Een cardanas die steeds in dezelfde richting draait, heeft het relatief makkelijk. Maar wat als de draairichting constant verandert? Een wisselende draairichting vraagt meer van de cardanas, waardoor je een robuuster exemplaar nodig hebt. Houd er bij je keuze dan ook rekening mee dat deze zwaarder moet zijn uitgevoerd om dezelfde krachten aan te kunnen.
Extra lagering voor langere cardanassen
Bij het gebruik van zeer lange cardanassen, bijvoorbeeld bij voertuigen of grote industriële machines, komt er nog een uitdaging om de hoek kijken, namelijk doorbuiging. Lange cardanassen hebben de neiging om door te buigen. Om dit te voorkomen, moet je extra lagering toepassen op de buis van de cardanas. Hiermee vang je de overspanning op, zodat de cardanas zijn werk kan doen zonder dat problemen zoals trillingen of vroegtijdige slijtage de kop op steken.
Onderhoudstip: de juiste montage van de gaffels
Als laatste punt – en dit wordt vaak pas duidelijk wanneer je de cardanas onderhoudt – is het belang van correcte montage van de gaffels. Tijdens demontage kan het namelijk gebeuren dat de onderdelen verschuiven. Maak daarom altijd een markering op zowel de as als de buis. Zo plaats je deze bij de montage weer eenvoudig op dezelfde positie.
Als de gaffels niet goed uitgelijnd zijn, leidt dit weer tot ongewenste variaties in snelheid en koppel. Dit soort fouten kan je gemakkelijk voorkomen door zorgvuldig te werk te gaan en de juiste markeringen aan te brengen.
Conclusie: een klein onderdeel met grote gevolgen
Zoals je leest is de cardanas een prachtig mechanisch hulpmiddel om beweging en kracht over te brengen tussen twee assen. Maar het is ook een onderdeel dat nauwkeurige aandacht vraagt bij selectie en installatie. Hij is misschien niet groot of ingewikkeld, maar kan zomaar de achilleshiel van je mechanisch systeem zijn als je er niet goed mee omgaat. Of het nu gaat om het juiste toerental, de hoek waaronder de cardanas moet draaien, of het gebruik van extra lagering bij lange cardanassen: elk detail telt dus!
Door de bovenstaande punten in je achterhoofd te houden, zorg je ervoor dat de cardanas soepel, stil en efficiënt zijn werk kan doen. Ben je van mening dat ik iets over het hoofd heb gezien, laat dan hieronder gerust een bericht achter.
Bron afbeelding: Elbe Cardan Group