Hallo.
Ich such momentan einen Motor (am besten Servomotor) der ein sehr hohes
Drehmoment hat um gut 35 kg alleine schieben zu können.
Der Aufbau ähnelt dem Bild im Anhang. Der Drehradius (also vom
Mittelpunkt zum "Arm") beträgt ca. 7 cm.
Es müssen keine großen Geschwindigkeiten erreicht werden. Maximal 2 hz.
Da es sich um einen Versuchsaufbau handelt ist es wichtig, dass der
Motor sich möglichst exakt gleichschnell dreht.
100 Euro ist das Absolute limit. Könnt ihr mir zufällig welche
empfehlen?
Würde mich um eine Antwort sehr freuen.
mfG FormelBOY
FormelBoy schrieb:> Könnt ihr mir zufällig welche empfehlen?
Würd das mal mit einem Scheibenwischermotor oder etwas in der Art
probieren.
Viel Kraft, wenig Geschwindigkeit, also gut untersetzt, vielleicht sogar
mit Schneckengetriebe.
Das irgnoriere ich jetzt mal...
Wo kann man diese am besten erstehen und wie steuert man diese an?
Ich wollte dies gerne über einen AVR machen. Gibt es da eine passende
Treiberstufe oder ähnliches?
mfg FormelBOY
FormelBoy schrieb:> Es müssen keine großen Geschwindigkeiten erreicht werden. Maximal 2 hz
Hmm, Geschwindigkeiten werden in m/s gemessen, nicht in Hz.
Wahrscheinlich meinst du die Drehzahl, oder?
Als "Formelboy" solltest Du in der Lage sein über die Drehzahl, den Hub
von +- 7 cm und der bewegten Masse die notwendihe Kraft und damit das
notwendige Drehmoment zu errechnen.
Daraus ergibt sich dann welcher Motor in Frage kommt.
> empfehlen?
Ja, es wäre zu empfehlen, erst mal auszurechnen,
welches Drehmoment du überhaupt brauchst, um
eine Masse von über 30kg 4 mal in der Sekunde
in der Beweungsrichtung zu ändern.
Das hängt nämlich vom Weg ab, also dem Abstand
des Kurbelpunktes von der Achse.
Da du das natürlich nicht angegeben hast, rechne
mal bitte selbst aus, welches Drehmoment dafür nötig
ist.
Da ausserdem Motoren mit mehr als 2 Umdrehungen pro
Sekunde laufen, kommt ein Getriebe hinzu. Wenn das
zu 100% effektiv wäre, brauchst du entsprechend weniger
Drehmoment. Leider sind auch gute Getriebe der Untersetzung
eher nur zu 50% effektiv, schlechte noch weniger.
Also: Ein MOtor, der bei Nennlast mit z.B. 3600 upm
dreht, in der Sekunde also 60 Umdrehungen schafft,
eine Untersetzung 1:30 nutzt, kann 1/15tel des Drehmoments
besitzen.
Dann musst du so einen nur noch kaufen, dabei hängt der
Preis von der Haltbarkeit ab, ob das also nur mal zum
Spass funktionieren muß, oder jahrzehnte lang.
Scheibenwischer klingt nicht ganz falsch für gelegtentlichen
Einsatz.
hallo formel-boy, wenn du mal in deiner formelsammlung nachgeschaut
hättest, wüsstest du dass alles an der reibung der rollen liegt: je
besser die laufen, desto weniger drehmoment ist erforderlich..
vielleicht reicht ja schon ein schrittmotor aus nem alten
diskettenlaufwerk :P
lg
Ein Scheibenwischermotor ist hier HOFFNUNGSLOS unterdimensioniert! In
den Umkehrpunkten wirkt an der Pleuelstange eine Kraft von über 300N.
Ich würde mir in der Bucht einen gebrauchten (Drehstrom-) Getriebemotor
besorgen. Da sollten 100€ reichen.
Trick ist die Scheibe schwer zu machen, dann fallen die 30k nicht mehr
auf, wenn die Trägheit der Scheibe den Totpunkt überwindet...
Dann reicht auch ein MiniMotor :-P
..Man kann die Kraft den Totpunkt zu überwinden entweder direkt vom
Motor bringen lassen oder gespeicherte Energie nehmen.
Einen nackischen Motor reicht nicht. Du brauchst als Drehmomentwandler
ein Getriebe dazu. In dem Maße wie die Drehzahl herab gesetzt wird,
steigt das zur Verfügung stehende Drehmoment.
Bei 2Hz = 2 Umdrehungen = 2 Richtungswechsel/Sekund und 30kg Last kommt
noch einiges an Schwungmasse dazu. Die Reibungsverluste der Lager und
Rollen nicht vergessen.
Du hast also erstmal einiges auszurechnen...
Hab jetzt nicht alles durchgelesen aber der Link wo du sachtest das du
das einfach mal ignorierst ist garnichtmal so schlecht. Hier gibts n
Scheibenwischermotor mit 120RPM was deinen 2Hz entspricht. Diese Dinger
haben intern eine Schnecke und auch nicht gerade wenig Drehmoment.
Häufig werden diese motoren sogar für Grundstücktore verwendet.
Wenn du noch eine Positionserkennung brauchst kannst du woanders noch
nach diesen motoren suchen, da die gerne auch Schleifer haben, welche
dann rund 360 Impulse während einer Umdrehung rausgeben (mal mehr mal
weniger).
Kurt schrieb:> Ein Scheibenwischermotor ist hier HOFFNUNGSLOS unterdimensioniert! In> den Umkehrpunkten wirkt an der Pleuelstange eine Kraft von über 300N.
Dieser Punkt ist irrelevant, da an dieser Stelle kein Drehmoment auf die
Achse wirkt.
Für alle, denen der ein oder andere Motor "zu schwach" ist:
Eine große Schwungmasse am Motor kann die kinetischen Energien zum
Abbremsen und Beschleunigen aufnehmen, womit ein Motor nur noch die
Energie für die Reibung aufbringen muss.
Noch eleganter wäre eine große Feder, welche das Gesamtsystem auf 2Hz
abstimmt. Dann hat man den besten Zeit-Ort Verlauf und geringsten
Verluste.
Michael Dierken schrieb:> Hab jetzt nicht alles durchgelesen aber der Link wo du sachtest das du> das einfach mal ignorierst ist garnichtmal so schlecht. H
Der Kommentar wurde bereits gelöscht auf dem sich das bezog ;) war was
unanständiges...
Kurfürst schrieb:> Einen nackischen Motor reicht nicht. Du brauchst als Drehmomentwandler> ein Getriebe dazu.
Ein Getriebe klingt ganz gut. Ich benutze im Moment noch einen
experimentier Motor. Doch nach einem Umbau des Versuches schafft dieser
es nicht mehr die Masse richtig zu bewegen. Reibung ist leider noch
recht hoch, obwohl ich gelagerte Skateboard rollen benutzt habe.
Vielleicht würde ja ein einziges Getriebe schon ausreichen.
Vielen Dank schonmal ;)
mfg FormelBoy
Wie rechnet man jetzt das benötigte Drehmoment aus?
Habe ein sehr ähnliches Problem und komm nicht auf das Drehmoment.
Wär toll wenn ihr helfen könntet.
formelblatt schrieb:> Habe ein sehr ähnliches Problem
Es gibt 100 ähnliche Probleme, was deins ist ist immer noch unklar.
Bitte lese die Netiquette und mach wie dort gewünscht einen eigenen
Thread für dein Problem auf.
Kurt schrieb:> Ein Scheibenwischermotor ist hier HOFFNUNGSLOS unterdimensioniert! In> den Umkehrpunkten wirkt an der Pleuelstange eine Kraft von über 300N.
Aha, 300N.
Hast du mal versucht, den laufenden Scheibenwischer an deinem Auto bei
7cm Hebelarm anzuhalten? Aber bitte Vorsicht, Verletzungsgefahr...
Oliver
Oliver S. schrieb:> Kurt schrieb:>> Ein Scheibenwischermotor ist hier HOFFNUNGSLOS unterdimensioniert! In>> den Umkehrpunkten wirkt an der Pleuelstange eine Kraft von über 300N.>> Aha, 300N.>> Hast du mal versucht, den laufenden Scheibenwischer an deinem Auto bei> 7cm Hebelarm anzuhalten? Aber bitte Vorsicht, Verletzungsgefahr...>> Oliver
Der Thread ist so alt, dass er beim Lesen stinkt.
Aber ich muss doch die Frequenz berücksichtigen?
Vom Prinzip her ist es genau gleich aufgebaut wie es der Threadersteller
aufgezeichnet hat.
Ich müsste das Drehmoment am Motor wissen das ich benötige:
Gegeben ist die Last: 12kg
und die Amplitude/den Drehradius: 11mm
Und die Last sollte mit 10Hz schwingen
Ich finde eben keinen Zusammenhang zwischen Frequenz und Drehmoment
formelblatt schrieb:> Ich finde eben keinen Zusammenhang zwischen Frequenz und Drehmoment
herrgott... versuchs doch mal mit gesundem menschenverstand...
wenn du ne flasche wasser langsam und schnell schüttelst, warum ists das
eine mal aufwendiger als das andere mal?
da wird mir schlecht, wenn ich "formelblatt" lese... das sind aufgaben,
die ein so minimales maß an transferleistung und grundlagenVERSTÄNDNIS
nur erfordern, dass es dir die schamesröte ins gesicht treiben sollte,
sowas überhaupt fragen zu müssen.
Michael H. schrieb:> formelblatt schrieb:>> Ich finde eben keinen Zusammenhang zwischen Frequenz und Drehmoment> herrgott... versuchs doch mal mit gesundem menschenverstand...> wenn du ne flasche wasser langsam und schnell schüttelst, warum ists das> eine mal aufwendiger als das andere mal?>> da wird mir schlecht, wenn ich "formelblatt" lese... das sind aufgaben,> die ein so minimales maß an transferleistung und grundlagenVERSTÄNDNIS> nur erfordern, dass es dir die schamesröte ins gesicht treiben sollte,> sowas überhaupt fragen zu müssen.
Grauenhaftes Geschreibsel: Auf welchem Brettergymnasium hast du das
denn bloß gelernt?
Andreas Hickmann schrieb:> bei Mexon.com findest Du gute Motoren.> ich meine natürlich http://www.maxonmotor.de .
Ach, und ich dachte schon, die Firma wäre von den Mexikanern
übernommen worden. :-)
formelblatt schrieb:> Ich finde eben keinen Zusammenhang zwischen Frequenz und Drehmomentformelsammlung schrieb:> hallo formel-boy, wenn du mal in deiner formelsammlung nachgeschaut> hättest, wüsstest du dass alles an der reibung der rollen liegt:
Lass dich nicht durch solche Aussagen ins Boxhorn jagen. Natürlich musst
du auch noch Beschleunigungsarbeit leisten - je Hz um so W.
formelblatt schrieb:> Gegeben ist die Last: 12kg> und die Amplitude/den Drehradius: 11mm> Und die Last sollte mit 10Hz schwingen
Kurz: ca. ±3,5Nm unter der Annahme einer Pleuellänge von 55mm und ohne
Reibung oder ähnliche Überlegungen.
Nachdem du bei den Elektrischen fragst, gibt es eine dazu passende
Simulation (ohne Anlauf). Dass ist nämlich nicht so einfach und
intuitiv, wie es unser Michel gerne hätte.
https://en.wikipedia.org/wiki/Piston_motion_equations
Für's Drehmoment muß die für die Beschleunigung nötige Kraft wieder über
die Winkel zurückgerechnet werden.
Da meine Geometriekenntnisse schon arg eingerostet sind, hab ich die
Umformungen mit GeoGebra überprüft - dort allerdings ohne Skalierung der
Einheiten bzw. auf ω.
p.s. Eine Schwungmasse, welche ca. 3J ohne nennenswerte
Drehzahlschwankungen ausgleichen kann, wäre ebenso angebracht, wie
passende Ausgleichsmassen für die Linearkräfte. Damit wäre das
Drehmoment des Motors in erster Linie zum Ausgleich der Verluste
zuständig - es dauert halt länger, bis die Nenndrehzahl erreicht ist.
Einen gleichmäßigeren Verlauf (Sinus) hätte
https://en.wikipedia.org/wiki/Scotch_yoke
Hallo FormelBoy,
solche Probleme kann man wesentlich eleganter lösen ohne dafür einen
starken Motor zu brauchen. Ich würde empfehlen, dass Du den Wagen so
nimmst, aber zwischen der festen Einspannung und dem Wagen Federn
einbaust. Die Federsteifigkeit wählst Du so, dass der Wagen bei 2 Hz
genau in Resonanz ist.
Die Feinabstimmung der Frequenz kann man dann mit zuätzlichen Gewichten
machen.
Als Antrieb könntest Du einen (zehnmal kleineren) Getriebemotor nehmen,
der das System eben mit 2 Hertz anregt.
Vorteile:
- Du kannst die Frequenz sehr genau einstellen
- Die Bewegung ist sinusförmig und nicht so unförmig wie bei der
Pleuelstange
- Die Kräfte am Motor sind viel, viel kleiner.
- Der Motor kann um den Faktor 5-10 kleiner dimensioniert werden
- Der Hauptlastpfad ist zwischen Schlitten und Federn.
Grüße,
Stefan
Stefan H. schrieb:> - Der Motor kann um den Faktor 5-10 kleiner dimensioniert werden
Und wie kommt dieser kleine Motor von null bis zur Resonanzdrehzahl?
Hallo Thomas,
guter Punkt. Zum losfahren würde ich mit 2 Hertz wechselnde Momente auf
den Motor bringen -> das ganze schaukelt sich dann auf bis es die vollen
Ausschläge erreicht
Stefan H. schrieb:> Die Federsteifigkeit wählst Du so, dass der Wagen bei 2 Hz> genau in Resonanz ist.
Man kann dann sehr schlecht den Weg bestimmen, den die Masse als
Endausschlag hat, hängt im wesentlichen von der Reibung ab, ändert sich
also auch noch mit der Zeit.
MaWin schrieb:> Man kann dann sehr schlecht den Weg bestimmen, den die Masse als> Endausschlag hat, hängt im wesentlichen von der Reibung ab, ändert sich> also auch noch mit der Zeit.
Yep, was zur Folge hat dass die ins Schwingsystem eingebrachte Leistung
ständig nachgeregelt werden muss, um die Amplitude in den zulässigen
Grenzen zu halten. Oder die Reibung wird geregelt.
Meist vermeidet man in der Mechanik einen resonanten Betrieb, da solche
Systeme dazu neigen, sich in kurzer Zeit selbst zu zerstören.
(Was aber oft spektakulär anzusehen ist:-)
Es kann auch mit P-Spice simuliert/brechnet werden (LT-Spice kenne ich
nicht). Man muß "nur" die mechanisch-elektrische Analogie anwenden.
Im Buch von Erhardt/Schulte, "Simulieren mit P-Spice" vom Vieweg Verlag,
2. Auflage, hat es zwei durchgerechnete Beispiele (Mechanik und
Elektroakustik).
Einmal wird eine KFZ Radaufhängung simuliert wenn sie über eine
(Bordstein-) Kante fährt (Masse-Feder-Dämpfer System), zum anderen das
Verhalten einer Bassreflexbox.
Mal eine Frage: Soll dieser Rüttler ein Haus zum Einsturz bringen?
30 kg mit 2 Hz ist recht sportlich bei 14cm Verfahrweg.
Da müsste schon ein heftiges Betonfundament ( Gummigelagert ) drunter.
Mein Luftschmiedehammer mit 50 kg Bärgewicht hat ein 5 Tonnen-
Fundament auf Gummiklötzen. Schlagfrequenz ca.2 Hz.
Grüße Bernd
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