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Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Simulationsprogramm Mechanik


Autor: C. H. (_ch_)
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Hallo, guten Abend,

ich bin auf der Suche nach einem Simulationsprogramm für Mechanik.

Prinzipiell geht es um einen Elektroantrieb, der über ein Getriebe einen 
Hebel/Gestänge betätigt, das wiederum eine 'Klappbewegung' ausführt.

Jetzt gilt es den 'optimalen Arbeitspunkt' was Drehwinkel, Hebellänge 
und Kräfteverteilung angeht bei einer vorgegebenen 'Klappweite' 
herauszufinden.

Die Frage ist nun, gibt es ein Simulationsprogramm (natürlich möglichst 
kostenlos ;-) ), das mir aus so einem mechanischen System den 
'Frequenzgang' berechnet um die o.g. Größen möglichst gut einzustellen? 
bzw. durch Grenzwerte oder Ähnliches prüft ob das überhaupt so 
funktionieren kann wie ich mir das vorstelle?

Gruß,
Christian

: Verschoben durch Admin
Autor: Max M. (xxl)
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Du suchst in einem Elektronikforum?
Von Mechanical Desktop und Inventor hab ich mal was gehört,
aber ob die deinen Wünschen und Anforderungen entsprechen
weiß ich nicht, und kostenlos gibts allefalls die Demo oder
Trial. Hersteller ist, glaub ich, Autodesk die auch Autocad
hergestellt haben. Alles weitere kann man wohl googeln.

Autor: C. H. (_ch_)
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Max M. schrieb:
> Du suchst in einem Elektronikforum?
ja, tue ich aus gutem Grund.

> Von Mechanical Desktop und Inventor hab ich mal was gehört,
> aber ob die deinen Wünschen und Anforderungen entsprechen
> weiß ich nicht, und kostenlos gibts allefalls die Demo oder
> Trial. Hersteller ist, glaub ich, Autodesk die auch Autocad
> hergestellt haben. Alles weitere kann man wohl googeln.
Danke dir, das sind schon mal Schlagworte mit denen man guugln kann.

Für weitere Vorschläge bin ich dankbar.
Momentan hantiere ich rein analog mit Bleistift und Zirkel auf Papier. 
Funktioniert, ist aber mühsehlig :)

Gruß
Christian

Autor: Daniel -------- (root)
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Hi,

ich weiss nicht ob es deinen Vorstellungen entspricht, aber
ich habe verschiedene physikalische Systeme mit Modelica simuliert.
Man kann evalversion von Dymola holen. Wenn die Anzahl der möglichen
Gleichungen für dich zu klein wird, kannst du OpenModelica nehmen.

Grüsse, Daniel

Autor: Warren Spector (jcdenton)
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inventor ist ein 3D CAD was speziell auf Maschinenbau ausgerichtet ist.

du kannst darin die von dir beschriebene mechanik sicherlich genau 
nachbauen, und dir auch in beliebigen betriebszuständen anguggen, und 
die bewegung auch simulieren, aber inventor kann afaik keinerlei kräfte 
berechnen.

mit inventor kann man etwa sowas machen :

http://denton-networks.de/bilder/cad/Druckluftmoto...
http://denton-networks.de/bilder/cad/deus-ex-cad.jpg
http://denton-networks.de/bilder/cad/biege2.jpg
http://denton-networks.de/bilder/cad/Lehren.jpg

Autor: C. H. (_ch_)
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Warren Spector schrieb:
> inventor ist ein 3D CAD was speziell auf Maschinenbau ausgerichtet ist.
>
> du kannst darin die von dir beschriebene mechanik sicherlich genau
> nachbauen, und dir auch in beliebigen betriebszuständen anguggen, und
> die bewegung auch simulieren, aber inventor kann afaik keinerlei kräfte
> berechnen.
hmm, ist mir auch aufgefallen, was ich so Recherchiert habe. Außerdem 
scheint es von der Bedienung her nicht gerade für 'schnell mal 
Simulieren' ausgelegt zu sein :)

Autor: Nick Müller (muellernick)
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> Prinzipiell geht es um einen Elektroantrieb, der über ein Getriebe einen
> Hebel/Gestänge betätigt, das wiederum eine 'Klappbewegung' ausführt.

Kommt drauf an wie kompliziert das ist. Für einfaches (zwei Lagen 
definiert), gibts verblüffend einfache graphische Verfahren (Bleistift + 
Zirkel + Papier). Wie sieht das Ding aus?

Die ganzen CADs willst du dir für die Aufgabe nicht antun und leisten.


Gruß,
Nick

Autor: C. H. (_ch_)
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Nick Müller schrieb:
>> Prinzipiell geht es um einen Elektroantrieb, der über ein Getriebe einen
>> Hebel/Gestänge betätigt, das wiederum eine 'Klappbewegung' ausführt.
> Kommt drauf an wie kompliziert das ist. Für einfaches (zwei Lagen
> definiert), gibts verblüffend einfache graphische Verfahren (Bleistift +
> Zirkel + Papier). Wie sieht das Ding aus?
wie gesagt, mit Papier, Bleistift und Zirkel habe ich das bis jetzt 
gelöst und funktioniert auch. Jeder Hebelweg beschreibt ja eine 
Kreisbahn. Über Schnittpunkte und Kreissegmente kann man 'schön' 
minimale und maximale Hebellängen abschätzen etc...
Mich hätte nur interessiert ob man sowas 'quick and dirty' auf die 
Schnelle auch irgendwie hätte simulieren können bzw. elegant das 
niedrigste Kräfte-Optimum herausfinden hätte können

> Die ganzen CADs willst du dir für die Aufgabe nicht antun und leisten.
Das ist auch mein Fazit der Recherchen :)

Gruß
Christian

Autor: Nick Müller (muellernick)
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> wie gesagt, mit Papier, Bleistift und Zirkel ...

Wie gesagt, es gibt *Lösungs*verfahren, dazu müsste aber das Problem 
bekannt sein. :-)
Probieren geht so natürlich auch.


Gruß,
Nick

Autor: C. H. (_ch_)
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Nick Müller schrieb:
> Wie gesagt, es gibt *Lösungs*verfahren, dazu müsste aber das Problem
> bekannt sein. :-)
ok, dann will ich es jetzt auch wissen :)

Habe mal auf die Schnelle ein bisschen was gepinselt, ich hoffe man 
erkennt so einigermaßen was ich damit aussagen will.

Das Ding könnte man sich ungefähr so vorstellen wie die automatischen 
Türschließer bei Toilettentüren (von der Mechanik her).

Problemstellung:
Die 'Klotüre' "c" soll um den Winkel "beta" durch die Hebel "X" und "Y" 
mittels des Motorantriebes (gelb hinterlegt) geöffnet werden.

Optimierungskriterien:
- X und Y so klein wie möglich
- kleinst möglicher Kraftaufwand (Drehmoment) beim Öffnen am 
Getriebeabgang

Hab ich ne Info vergessen?

Gruß
Christian

[Edit]
wie bekommt man den zweiten Anhang wieder weg?

Autor: Nick Müller (muellernick)
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> - X und Y so klein wie möglich

Türe geöffnet zeichen, X + Y = Abstand Motorwelle::GelenkAnTüre

> - kleinst möglicher Kraftaufwand beim Öffnen am Getriebeabgang

Türe geschlossen zeichen. Der Abstand Motorwelle::GelenkAnTüre (= Z) ist 
der Betrag um den X kleiner als Y sein darf. ->
X = (X + Y) / 2 - Z / 2

Geschlossen gibt das eine Kniehebelpresse (auch geöffnet), das Moment 
ist darum Null (da die Übersetzung unendlich ist). Es ist aber 
anzuraten, X etwas größer als das Minimum zu machen, sonst schnappt das 
Konstrukt um.

Geöffnet ist also X-Y eine Gerade, geschlossen liegt X und Y 
übereinander und  die Motorwelle liegt ebenfalls auf der Geraden 
(zwangsweise, weil ja X daran angelenkt ist).

Dein Problem ist graphisch nicht lösbar. :-)

> Hab ich ne Info vergessen?

Irgendwelche Randbedingungen bestimmt.

[Edit]
Jetzt hab ich den Mist 5 * editiert, weil ich X und Y vertauscht hatte 
und das "/" verschwunden ist. :-(

Gruß,
Nick

Autor: C. H. (_ch_)
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dankeschön für deine Erklärung!
Mein Lösungsweg war (fast) identisch.

nur
> ...geschlossen liegt X und Y übereinander...
das ist ja mechanisch nicht möglich, da zwischen Anschlagspunkt und 
Getriebeabgang ein gewisser Abstand ist. X und Y bilden also auch im 
geschlossenen Zustand immer einen spitzen Winkel und können nicht 
parallel aufeinander liegen.

> ...das Moment ist darum Null...
?? der Motor muss doch Moment aufbringen um die Hebel in Bewegung zu 
setzen

>> Hab ich ne Info vergessen?
> Irgendwelche Randbedingungen bestimmt.
aber anscheinend nichts gravierendes, da du die Problematik einwandfrei 
verstanden hast :)

Gruß
Christian

Autor: Nick Müller (muellernick)
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> das ist ja mechanisch nicht möglich, da zwischen Anschlagspunkt und
> Getriebeabgang ein gewisser Abstand ist. X und Y bilden also auch im
> geschlossenen Zustand immer einen spitzen Winkel und können nicht
> parallel aufeinander liegen.

Doch, das geht. Kommt halt drauf an wie du die Teile befestigst. Die 
Motorwelle darf halt nicht in die Bahn der Hebel reinstehen.

> > ...das Moment ist darum Null...
> ?? der Motor muss doch Moment aufbringen um die Hebel in Bewegung zu
> setzen

Ja, das ist so (mit dem Null, Beschleunigungskräfte nicht 
berücksichtigt). Aber nur im allerersten Moment. Schau dir das erste 
Grad Drehung der Motorwelle an und wie viel sich dabei das Türblatt 
bewegt. In Strecklage ist das genauso. Stichpunkt "Kniehebelpresse".


Gruß,
Nick

Autor: C. H. (_ch_)
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Nick Müller schrieb:
> Stichpunkt "Kniehebelpresse"
Das muss ich mir in Ruhe mal überlegen...

Hättest du ne Idee, wie man das einfacher realisieren könnte, oder ist 
das Prinzip schon ganz in Ordnung?

Gruß
Christian

Autor: Nick Müller (muellernick)
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> Hättest du ne Idee, wie man das einfacher realisieren könnte,

Den Motor direkt axial zur Türangel montieren. :-))


Gruß,
Nick

Autor: C. H. (_ch_)
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Nick Müller schrieb:
>> Hättest du ne Idee, wie man das einfacher realisieren könnte,
> Den Motor direkt axial zur Türangel montieren. :-))
:-D

Autor: Warren Spector (jcdenton)
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inventor ist relativ einfach und logisch aufgebaut, und die "grundlagen" 
um das zu zeichnen habe ich dir in 30 minuten erklärt.

alle anderen CADs die ich kenne sind eher komplizierter als einfacher, 
oder haben einen ähnlichen schwierigkeitsgrad.

natürlich sind solche CADs nicht wirklich gedacht zum simulieren von 
mechaniken, aber man kann sich dinge sehr gut anschauen. wobei das bei 
dir natürlich rein 2D nicht wirklich interessant ist.

Autor: Denis (Gast)
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SketchUp mit Physics, zum visualisieren

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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Denis schrieb:
> SketchUp mit Physics, zum visualisieren

Leichenschänder!

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