Moin,
eine schon ältere Idee soll wieder aufleben, das selbstschwingende
Pendel.
Also ein Pendel, leuchtend an einem etwa 2-3 Meter langen Seil, welches
"von selbst" anfängt zu schwingen, wieder stehen bleiben kann und
vielleicht auch die Richtung wechselt.
Da es eine reine Spielerei wird, möchte ich es möglichst günstig halten.
Die Überlegung:
Das Pendel besteht aus einem kleinen µC, einem Beschleunigungssensor und
drei ortogonal angeordneten Schwungmassen.
Den Sensor habe ich, MPU6050, nen µC auch. Zum Testen suche ich jetzt
nach Motoren mit passenden Treibern und den Schwungmassen.
Als Versorgungsspannung würde ich irgendwas zwischen 12 und 19V
ansetzen, daher habe ich mich mal im Modellbaubereich umgeschaut.
Z.B.: https://www.pollin.de/p/gleichstrommotor-johnson-30037-310493
Jetzt meine ersten beiden Fragen: Was für Motortreiber wären sinnvoll?
Und was könnte ich als Schwungmasse, Schwungrad zweckentfremden?
Denn die sind ja doch recht teuer:
https://www.bengs-modellbau.de/material/schwungraeder/
Gruß Kolja
Mh... ich mach mal etwas, was ich sonst auch hasse - und stelle auf
deine konkrete Frage eine Gegenvermutung:
Sofern ich deinen Aufbau richtig verstanden habe, könnte das Rastmoment
von Standardmotoren ein Problem werden.
Glockenankermotoren sind da um Lichtjahre besser - das geht aber gegen
die (für Hobby nachvollziehbare Forderung) es günstig zu halten.
Glockenankermotoren haben zudem ein höheres Drehmoment als
Standardmotoren - das sind so zu sagen die Außenläufer unter den DC
Motoren :>
Ein Ausweg könnt sein, ein Überlagerungsgetriebe mit Zwei Motoren zu
machen, das die Differenz von zwei Drehzahlen bildet. Dadurch sind die
Aktoren immer in einem dynamischen Zustand und müssen neben ihrer
eigenen Rotationsmasse nicht auch noch das Rastmoment aus dem Stand
überwinden.
Oder man könnte ausbaldovern, was Dev-Kits für Brushless FOC können. Mit
der iq-Transformation die ein hoffentlich existierendes Demoprojekt für
einen macht, könnte man da vielleicht mit einem einzelnen Brushlessmotor
(permanent synchron machine) schnell Fahrt aufnehmen.
Texas Instruments ist oft sehr gut, was Getting Started und Demos
angeht. Was nicht heißt, dass andere das nicht sind :)
Jasson J. schrieb:> Sofern ich deinen Aufbau richtig verstanden habe, könnte das Rastmoment> von Standardmotoren ein Problem werden.
Bei welchem der drei Motoren?
Ich vermute nur bei dem, der das Pendel um die eigene Achse (Seil)
dreht.
Beim Schwingen in die beiden Richtungen ist es doch egal, wo der Motor
zum Stehen kommt.
Muss ja jetzt auch nicht aus voller Fahrt exakt im Nullpunkt zum stehen
kommen :-)
Okay, scheinbar habe ich etwas an Infos unterschlagen:
Aber ein Video sagt mehr als 1.000 Worte:
https://www.youtube.com/watch?v=woCdjbsjbPg
So, nur genau andersherum ;-)
Also nicht stehend sich selbst ausbalancierend, sonden hängend, sich
selbst in Schwung versetzend.
Ein zusätzlicher dritte Motor, senkrecht zum Seil, soll dann die
Eigenrotation ausgleichen.
>Und was könnte ich als Schwungmasse, Schwungrad zweckentfremden?
Bei sowas gehe ich immer gerne mit nem Kaffe in die umliegenden
Baumärkte und lasse mich inspirieren, während ich mich von
Fahrstuhlmusik aus der fetten Basemachine des Baumarktes beplätschern
lasse - aber das iss ja im Moment nicht... :)
Vielleicht denke ich da unterbewusst bis morgen drüber nach :>
Moin,
ja die inspirierenden Baumarktschlendertouren sind gerade etwas
erschwert.
Wobei ich sagen muss, dass ich mich vorletzte Woche (werktags
vormittags) mit Anmeldung und Maske mit gefühlt 10 Kunden im Hornb***
ganz gut gefühlt habe.
Meine Suce nach "alles was auf eine 3mm Welle passt" ergab sowas:
https://www.amazon.de/sourcing-map-Propeller-Brushless-Ausgangsachse/dp/B081ZYMK4V/ref=sr_1_5?dchild=1&keywords=propeller+adapter&link_code=qs&qid=1617181453&sourceid=Mozilla-search&sr=8-5
Damit wäre schon mal der Anschluss einer Scheibe relativ einfach. Nur
sind die ja für Propeller und die drehen nur in eine Richtung. Ob die
Spannzange auch wechselseitige Belastungen verträgt?
Ich habe mit jetzt mal über Kleinanzeigen ein paar 540er Motoren
gesucht. Die sind bestimmt viel zu kräftig, aber auch groß. Vielleicht
braucht es da ja gar keine weitere Schwungmasse mehr.
Jasson J. schrieb:> Vielleicht denke ich da unterbewusst bis morgen drüber nach :>
Ich bin gespannt :-)
Mir ist eben im Halbschlaf aufgegangen, dass du ja um Prinzip eine
Schaukel mit einem Seil baust. (?)
Vielleicht kann man dann der Idee nahe treten eine Kinematik zu
verwenden, wie man es auf der Schaukel mit den Beinen macht.
Also einen einfachen Modellbauservo mit einem Arm und da ein Gewicht
dran.
Außer du willst aus ideellen Gründen an Rotationsmassen festhalten.
Jasson J. schrieb:> Außer du willst aus ideellen Gründen an Rotationsmassen festhalten.
Nö, ideologisch bin ich in dieser Hinsicht nicht.
Und die Idee mit den "Beinen" ist ganz interessant, nur brauche ich
dafür mehr Platz und es wird schwer das in zwei Rcihtungen zu
realisieren.
Erstmal bleibe ich bei der Idee mit den Rotationsmassen.
Eine Vereinfachung wäre ja das Pendel nicht an einem Seil, sondern an
einer Stange mit Kardangelenk aufzuhängen, dann wäre das Problem mit dem
Verdrehen nicht mehr gegeben. Aber irgendwie ist das "unelegant" -
vielleicht bin ich doch etwas ideologisch ;-)
Bei einem Foucaultschen Pendel benötigt man nur einen Hubmagneten an der
oberen Pendelaufhängung. Die Antriebseinheit hebt und senkt den
Pendelkörper mit einem Takt, der genau der halben Schwingungsdauer
entspricht. Entscheidend dabei ist, dass die schnellste Abwärtsbewegung
genau mit der maximalen Auslenkung des Pendels zusammenfällt!
Pendel zw. 2 E-Magneten.
Einmal in Schwingung genügt sogar ein Magnet. (Prinzip: Schaukel)
Eine Nulldurchgangs-Erkennung (Lichtschranke) wäre dann noch hilfreich.
Was für Möglichkeiten zur Bearbeitung hast Du?
Eine Drehbank wohl nicht, sonst würdest Du nicht so fragen, nehme ich
an.
Ohne wird es wohl schwer.
Vielleicht eine Scheibe nehmen (Stahl, Guss etc), in der Mitte eine
Bohrung, mit der Handreibahle sauber aufreiben und auf einen Motor
aufkleben (Loctite). Dann statisch/dynamisch wuchten
(Beschleunigungssensoren dazu hast Du ja!).
Die Bengs-Räder sind übrigens nicht teuer, es sind sehr sauber gegossene
Rohlinge, wenn man so etwas
https://www.bengs-modellbau.de/materialbausaetze/flammenfresser/flammenfresser-der-grosse-nick-materialsatz
bauen will. Aber natürlich auch ohne Drehbank unbrauchbar.
Hätte ich ne Drehbank, hätte ich ganz andere Sorgen. Vor allem, was ich
als nächstes damit machen würde.
Fixe Idee; Modellbau Felge 1:10 mit Kupferdraht anstatt Reifen.
>Hätte ich ne Drehbank, hätte ich ganz andere Sorgen. Vor allem, was ich>als nächstes damit machen würde.>Fixe Idee; Modellbau Felge 1:10 mit Kupferdraht anstatt Reifen.
Mh... die Felgen der Vorderreifen von 2WD Buggys sind meist recht
schmal. Könnte ne geeignete Grundlage sein.
Ja, irgend sowas - es muss halt ausgewuchtet sein. Das ist bei
Handgemachten nie so.
Die Idee mit den Propellerspannern ist schon mal gut, weil du was von
der Stange kaufen kannst.
Propeller haben natürlich keine nennenswerte Masse - ganz abgesehen
davon dass die ungewollten Schub erzeugen ;>
Jasson J. schrieb:> Vielleicht kann man dann der Idee nahe treten eine Kinematik zu> verwenden, wie man es auf der Schaukel mit den Beinen macht.> Also einen einfachen Modellbauservo mit einem Arm und da ein Gewicht> dran.
Das fiel mir auch spontan dazu ein.
Anderer Vorschlag: Das Schaukelnde Dingsbums enthält ein Kästchen mit
einer Eisenkugel drin. Darum sind Elektromagnete angeordnet, welche die
Eisenkugel hin und her ziehen können, um das Gewicht zu verlagern. Das
muss man dann nur noch mit der richtigen Resonanzfrequenz (wie auf der
Schaukel) machen, schätze ich.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Jasson J. schrieb:>> Vielleicht kann man dann der Idee nahe treten eine Kinematik zu>> verwenden, wie man es auf der Schaukel mit den Beinen macht.>> Also einen einfachen Modellbauservo mit einem Arm und da ein Gewicht>> dran.>> Das fiel mir auch spontan dazu ein.
Ja, man sollte besser nur den effektiven Teil der Masse beschleunigen
und "Platz" für die variable Potenzielle-Energie schaffen. Ein
ausgewuchtetes Schwungrad ist hier wohl eher fehl am Platz. Ein
Halbkreis reicht ja auch. Die "Andereseite" ist ja nur gespiegelt.
Jasson J. schrieb:> Mh... die Felgen der Vorderreifen von 2WD Buggys sind meist recht> schmal. Könnte ne geeignete Grundlage sein.
Finde nur gerade keine, aber ja schön schmal ist gut :-)
> Die Idee mit den Propellerspannern ist schon mal gut, weil du was von> der Stange kaufen kannst.
Sind bestellt, 5Stk für 8€.
> Propeller haben natürlich keine nennenswerte Masse - ganz abgesehen> davon dass die ungewollten Schub erzeugen ;>
Mhh, ein propellerbetriebenes Pendel...
Stefan ⛄ F. schrieb:> Das Schaukelnde Dingsbums enthält ein Kästchen mit> einer Eisenkugel drin. Darum sind Elektromagnete angeordnet,
Gar nicht so verkehrt, aber ich bleibe erstmal bei der Variante mit
Motoren und Schwungmasse.
Je nach Dimensionierung kann man damit ja das Pendel aus voller Fahrt im
Nullpunkt anhalten und relativ zügig in eine andere Richtung starten
lassen.
Mir fällt gerade ein Gedankenfehler auf:
Bisher hatte ich ja drei Motoren eingeplant (je einen auf X,Y und
Z-Achse). X und Y lassen das Pendel (von oben gesehen) vor und zurück
bzw. nach rechts und links schwingen. Der Z-Motor (Z-Achse ist das
Hängeseil) kann das Pendel drehen. Aber wenn sich das Pendel drehen
kann, braucht es ja nur X- oder Y-Motor.
Erstmal raus in die Sonne
