Hallo, ich will mit einem AVR Fahrradfelgen auswuchten. Dabei muß ich irgendwie die Felge "vermessen", d.h. das Rad wird in eine Vorrichtung gespannt und gedreht. Ein Fühler (Metallstift auf dem äußeren Rand der Felge) mißt den seitlichen Ausschlag für jeden Drehwinkel. Eine Lichtschranke erkennt die Position der Speichen. Wie könnte man den Fühler mechanisch, elektronisch und softwaremäßig realisieren?
1. Montiere einen Beschleunigungssensor an der Nabe bei 0° 2. Bringe die Felge auf konstante Drehzahl. 3. Miss die Amplitude des Beschleunigungssensors über die 360° (Positionsberechnung mittels Umfang der Felge und der Drehzahl) 4. Dort wo die Peaks sind kannst du die Fliehkraft berechnen und das Wuchtgewicht ausrechnen, dann 180° gegenüber platzieren Die Fa. Schenck baut solche Geräte, die funktionieren nach diesem Prinzip.
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Fahrradfelgen werden nicht ausgewuchtet wie man es bei Motorrädern oder Autos macht. Bei den Geschwindigkeiten und der relativ geringen Masse ist das unnötig. Es geht darum die Felge durch die mechanische Spannung der Speichen so zu formen, das sie nicht 'eiert'. Mediziner, Physiker und Maschinenbauer haben sicher ein paar lateinische Begriffe dafür parat (radial in einer Ebene oder sowas). Vielleicht geht als Fühler ein Plastikstift, der mit einer Feder gegen die Felge gedrückt wird. Ein am anderen Ende befestigter Fotowiderstand wird dann von dem Stift mehr oder weniger abgedeckt. Gegenüber vom LDR sitzt dann eine LED. Ich habe mal versucht etwas zu skizzieren. Ist nicht zuende gedacht aber vielleicht läßt sich das mechanisch irgendwie hinbekommen. LDRs sind etwas träge, vielleicht schon etwas zu träge hierfür. Aber es gibt ja noch Fotodioden. - Michael
Aha, wieder was gelernt! ;-) Wenn's um das 'Eiern' geht, dann könnte doch ein Wegaufnehmer in's Spiel kommen. Die Dinger gibt's mit Diff-Trafo, werden für Wärmeausdehnungsmessung an Maschinen verwendet, vielleicht wäre das was? Mit einem Laufrad an der Felge montiert könnte man den maximalen Weg ermitteln.
Fahrradfelgen werden doch nicht mit Gewichten ausgewuchtet, wie ich das verstehe geht es eher um das gleichmässige Anziehen von Speichen. Als Sensor könnte ich mir einen Stift mit einem kleinen Rädchen vorstellen der mit Federdruck gegen die Felge drückt. Der Stift müsste einen Magneten in einer Spule bewegen, damit lässt sich die Bewegung sehr genau erfassen. Alternativ ginge sicher auch eine optische Erfassung mit den Sharp-Abstandssensoren (werden gerne für kleine Robots verwendet). Oder machen die Profis das rein akkustisch? Dann wäre das Hilfmittel ein Mikrofon und eine Frequenzanalyse. Mein Fahrrad hat einige lockere Speichen, eine Lösung würde mich auch interessieren.
Zu let: Zitat: "Vielleicht geht als Fühler ein Plastikstift, der mit einer Feder gegen die Felge gedrückt wird. Ein am anderen Ende befestigter Fotowiderstand wird dann von dem Stift mehr oder weniger abgedeckt. Gegenüber vom LDR sitzt dann eine LED." Man könnte den Plastikstift auch an einem Pot befestigen (also ein schiebepoti). Somit wird der Widerstand mal mehr, mal weniger verändert. Diese Änderung kann man zum Beispiel mit dem Analogwandler einlesen.
mit akkustisch meine ich das Anschlagen einer Speiche und das Lauschen wie es klingt, also nicht etwa akkustische Abstandsmessung.
Vielleicht so ähnlich wie ein Metalldetektor: eine Spule wird neben der Felge angebracht, wenn sich der Abstand zur Felge ändert, ändert sich auch die Induktivität, was man z.B. über die Frequenzänderung eines Schwingkreises auswerten könnte. Mein alter Fahrradmechaniker hat das immer mit dem Daumen gemacht, einfach das Rad drehen und mit dem Daumen langsam rangehen. Wenn die Felge eiert, spürt man das und kann entsprechend die Speichen Justieren. Das hab ich abgeschaut, hat recht gut funktionert.
beim googeln habe ich sowas gefunden (es heisst zentrieren und nicht auswuchten): http://www.fahrradmonteur.de/einspeichen-und-zentrieren.php da gibts eine mechanische Uhr, ich denke mit dem optischen Sensor kriegt man das auch einfach und genau hin. Aber das Gefühl für das richtige Anziehen der Speichen muß man trotzdem erstmal haben...
Nur so am Rande: Es gilt Abweichungen von einem zehntel Milimetern zu vermessen. Erfahrene 'Auswuchter' (mein Vater macht das seit 30 Jahren) machen das nach Gehör. Sie lassen zuletzt den (fixen) Metallstift permanent schleifen. Es ist schon eine gewisse Herausforderung das mit Sensoren zu erfassen. - Michael
Huch! Asche auf mein Haupt. Natürlich heißt es zentrieren. Auf das mein Vater diese Zeilen nie liest ;)
Umständlich könnte man es natürlich mit einer 3D-Meßmaschine machen... Zumindest den Sensor einer solchen Meßmaschine könnte man benutzen. Zum Einrichten von Fräsmaschinen bzw. Ausrichter der montierten Vorrichtungen benutzt man ja auch Meßuhren. Die könnte man ja mit einem (Dreh-)Poti nachbilden, auf dessen Achse radial ein Hebel wirkt, der durch Federkraft gegen die Aussenseite der Felge drückt. Die Spannung über den Teilwiderständen kann man dann per ADC messen. Die Position der "Unwucht" muß man durch einen entsprechenden Geber an der Drehachse feststellen.
>Zum Einrichten von Fräsmaschinen bzw. Ausrichter der montierten >Vorrichtungen benutzt man ja auch Meßuhren. Die würde ich auch benutzen. Nicht ganz billig, dafür aber auf's 100stel genau!
>Die würde ich auch benutzen. Nicht ganz billig, dafür aber auf's 100stel >genau! "Mechanische" Messuhren bekommt man eigentlich recht preiswert bei Werkzeug-Versendern. Die findet man im Modellbaubereich problemlos (Einfach mal in Modellbauzeitungen oder auf Messen gucken). Die könnte man allerdings nicht soo einfach einen AVR anschliessen...
Danke für die vielen, guten Kommentare. "Der Stift müsste einen Magneten in einer Spule bewegen, damit lässt sich die Bewegung sehr genau erfassen." klingt sehr gut. Könnte jemand darauf genauer eingehen. Wie genau wäre das? Wie funktioniert das? Ich habe schon versucht bei google etwas über diese Methode herauszufinden. Leider ohne Erfolg :(
Durch die Bewegung des Magneten in der Spule hast Du eine Induktion in der Spule, allerdings nur solange die Position des Magneten sich ändert. Um die absolute Position zu bekommen, müsste ein Integrator dahinter. Das könnte meiner Meinung nach schon wieder recht ungenau werden.
Solche Sensoren gibt es zu kaufen. Habe ich oben schon geschrieben. Das sind Wegmess-Sensoren und die Spulen darin nennen sich 'Diff-Trafo'. Das sind zwei Spulen in denen ein Metallstab als Eisenkern bewegt wird. Die eine Spule wird mit einer Frequenz beaufschlagt und die andere (Sekundärspule) liefert eine Spannung, entsprechend dem Maß des eingetauchten Metallstabs. Das Ganze muss nur entsprechend linearisiert werden wenn du ein exaktes Maß haben willst. Wenn's nur um Differenzen geht funktioniert das auch so.
Auf die Gefahr hin, dass ich geschlagen werde, weil das hier ein µC-Forum ist :), es geht, wie so oft, auch ganz leicht ohne Elektronik: 1. Man lässt das Rad relativ schnell rotieren. 2. Man führt einen Filzschreiber vorsichtig von der Seite an die Felge, bis er diese gerade berührt. 3. Rad anhalten. Die vom Filzschreiber markierten bzw. nicht markierten Stellen auf der Felge zeigen an, in welche Richtung die Speichen gespannt werden müssen. 4. Markierung wieder wegwischen und Vorgang zwei- bis dreimal wiederholen (je nach Übung), fertig.
>es geht, wie so oft, auch ganz leicht ohne Elektronik:
Selbstverständlich. Nur habe ich den Eindruck, daß viele halt unbedingt
einen µController einsetzen wollen, ganz egal ob das sinnvoll ist oder
nicht.
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