Hallo liebes Forum, ich hoffe ich bin im richtigen Unterforum gelandet.
Ich suche einen Motor, mit dem ich eine Kugel in alle Richtungen drehen kann.
Ich versuche es mal zu beschreiben, für die Generation, die noch mit Mäusen und einer Kugel drin gearbeitet haben. Da war die Kugel ja "griffig" und wurde quasi vom Tisch gedreht. Zwei Rädchen haben dann die Drehbewegung der Kugel in X und Y übersetzt.
Ich suche sowas nur umgekehrt. Also zwei Motoren, die eine Kugel antreiben. Diese sollte eine griffige Oberfläche haben, damit diese wiederum ein Objekt bewegen kann.
Gibt es sowas? Ich stelle mir das ein bisschen wie ein solche Kugelrollen vor, nur eben nicht nur gelagert sondern angetrieben...
Meine Suche bei Google hat mich leider nicht weiter gebracht.
Danke für den Beitrag, soweit wollte ich garnicht gehen... Aber von der Idee ist es wie ich es mir vorgestellt habe... Nur dachte ich an eine vielleicht 2-5cm Kugel :-)
Sowas fertig in einem Gehäuse gibt es vermutlich nicht?
Genau so eine Mauskugelmechanik nehmen und 2 kleine Motoren dranbasteln?
Da würde es unter Umständen dann wohl drauf hinauslaufen. Meine Frage sollte eigentlich darauf abziehlen, ob es sowas eventuell fertig gibt.
Und, nachdem ich das Konzept mit dem "Motorrad/ball" gesehen habe frage ich mich, ob das mit zwei Motoren geht, oder ob der eine Motor um 90 grad versetzt mit seiner Reibung den anderen Motor vielleicht blockiert... Und vielleicht dann eher 3 Motoren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten eingesetzt werden müssen...
Da würde es unter Umständen dann wohl drauf hinauslaufen. Meine Frage
sollte eigentlich darauf abziehlen, ob es sowas eventuell fertig gibt.
Finde einen Anwendungsfall, dann findest du wahrscheinlich auch ein Angebot.
Oder du schilderst dein eigentliches Problem, vielleicht hat ja jemand eine Idee wie man das mit einer anderen Mechanik lösen kann die es auch zu kaufen gibt.
In alle Richtungen oder nur in der X-Y Ebene?
Das ist schon ein Unterschied.
Hm, also ich glaub die Oberfläche muss nur in zwei Richtungen bewegt werden und ich denke mal, das sind alle Richtungen, um die Oberfläche der Kugel abzufahren... Aber vielleicht hab ich hier auch ein Denkfehler...
Oder du schilderst dein eigentliches Problem, vielleicht hat ja jemand
eine Idee wie man das mit einer anderen Mechanik lösen kann die es auch
zu kaufen gibt.
Mein Anwendungsfall ist, dass ich eine Kugel Randomal drehen will... Optisch sollte dies aber zurückhaltend sein.
Ich denke an eine 20-40cm große Kugel, auf einem kleinen Sockel, und die dürfte sich gerne wie von Geisterhand drehen. Das ist die Idee...
Dachte an drei Kugelrollen, die das Gewicht der Kugel halten. Und "der Einfachheit" in der Mitte "meinen gedachten Kugelmotor" der mit Reibung die Kugel bewegt.
Ich dachte dies wäre einfach...
Andere Idee, die ich mir überlegt hatte wäre ein Motor mit nem gummierten Rad mittig unter der Kugel und dieser Motor auf einer drehbaren Platte, damit die Richtung des Rades um 360 Grad gedreht werden kann. Aber hier müsste ich mir dann Gedanken um die Kabel des beweglichen Motors machen...
Dachte an drei Kugelrollen, die das Gewicht der Kugel halten.
und warum treibst du die nicht einfach an. Zwei dieser Kugelrollen auf je eine Welle gesetzt und die Wellen angetrieben.
Andere Idee:
Es gibt doch Steinkugeln, die auf einem dünnen Wasserfilm drehbar in einem passenden Gegenstück gelagert sind.
Wenn man die unten mit drei 120° versetzen Wasserdüsen anstrahlt, müsste die sich auch gezielt bewegen lassen.
Hm, also ich glaub die Oberfläche muss nur in zwei Richtungen bewegt
werden und ich denke mal, das sind alle Richtungen, um die Oberfläche
der Kugel abzufahren... Aber vielleicht hab ich hier auch ein
Denkfehler...
Die Anforderung könnte sein, die Kugel um die Hochachse zu drehen.
Wir können das nicht wissen und sind somit auf die Angaben angewiesen.
Die Anforderung könnte sein, die Kugel um die Hochachse zu drehen.
Wir können das nicht wissen und sind somit auf die Angaben angewiesen.
Mit Hochachse meinst Du die senkrecht Achse durch den Mittelpunkt der Kugel?
Das wäre nicht wichtig, da es nur ein optischer Effekt sein soll und keine genaue Ansteuerung oder Position.
Vielleicht nice to have, aber kein Muss.
EDIT:
Marcel V. schrieb im Beitrag #8037284:
Die Kugel dreht sich auf der Stelle um sich selbst links-, oder
rechtsrum, das wäre dann die Z-Achse.
Faszinierend, wieviele hier davon überzeugt sind, die Drehung einer Kugel könnte mit zwei Freiheitsgraden abgefrühstückt werden.
So langsam kristallisiert sich die Anforderung aber heraus und die ist ja relativ einfach: Eine Kugel soll sich einfach nur /irgendwie/ drehen. Sowas gibt's ja ab und an als Springbrunnen, da wird die Kugel auf einem Fluidfilm reibungsarm gelagert und wird sich durch Variationen ihrer Oberflächenbeschaffenheit und deren Interaktion mit dem Fluid irgendwie bewegen und die Bewegungsrichtung auch ab und zu mal ändern.
Das könnte man nun nachbauen, die Kugel muss eben nur reibungsarm gelagert werden und irgendeine kleine externe Kraft muss einwirken.
Zum Beispiel durch: Fluidlagerung auf Wasser oder Luft, Ultraschall, Elektromagnete, such dir was aus.
Wenn die Kugel größer wäre, würde man einfach in der Kugel ein Gyroskop einbauen und durch gezielte Änderungen der Schwungradgeschwindigkeiten eine Rotation hervorrufen.
die Rede war.
Bei einer großen (20-40cm) Kugel würde ich tatsächlich einfach ein Gyroskop in die Kugel basteln. Das kann per Funk gesteuert werden, die Kugel kann auch genügend Akkus aufnehmen.
Faszinierend, wieviele hier davon überzeugt sind, die Drehung einer
Kugel könnte mit zwei Freiheitsgraden abgefrühstückt werden.
Mit nur zwei Motoren und je einem Omniwheel gelingt es trotzdem die Kugel in drei Achsen zu bewegen. Über eine spezielle Anordnung kann die Kugel in beliebige Richtungen gedreht werden, wobei der dritte Freiheitsgrad (Drehung um die Hochachse) durch geschickte Ausnutzung der Reibung oder der Omniwheel-Geometrie der beiden Antriebsaggregate erreicht wird.
Es wäre ja auch denkbar, dass die Geisterhand erst kommen soll, wenn sie
vom Medium gerufen wird.
Wenn es sich um eine Glaskugel handelt, dann macht das sogar Sinn!
😂
Aber ich denke es wird weder eine Glaskugel noch eine Eisenkugel sein, sondern eher eine Kunststoffkugel. Bei 40 cm Durchmesser wäre eine Stahlkugel mit 263 kg zu schwer fürs Kinderzimmerregal.
Hach, es ist nicht immer einfach...
Ich hätte natürlich die komplette Idee ausführlich beschreiben können, aber eigentlich suchte ich ja nur nach einem Motor mit dem ich mir sowas selbst bauen kann.
Es ist nicht meine Absicht meine Anforderungen schwammig zu formulieren und über die Steuerung wollte ich mir erst Gedanken machen, wenn ich meine Kugel antreiben kann.
Die Kugel selbst ist aus einem Stück Holz, sagen wir mal ein Kunstobjekt. Sie soll auf einem im Vergleich zur Kugel kleinen Sockel stehen in dem die Mechanik versteckt sein soll. (siehe Anhang) Klein muss nicht so winzig wie in dem Bild sein, aber die Auflage für die Kugel sollte weniger als 1/3, besser 1/4 des Kugeldurchmessers nicht übersteigen.
Die Kugel soll sich drehen. Ich denke zwei Achsen reichen mir (erstmal).
Den Effekt den ich mir wünsche ist, wenn Jemand die Kugel anschaut und in die Hand nehmen will, bzw sich mit der Hand an die Kugel nähert, dass sie sich anfängt zu drehen. Also vielleicht mit einem Bewegungsmelder oder einem Näherungssensor im Sockel. Nur eine Idee... Erst mal ging es mir nur ums bewegen.
Ich dachte mir eben, wenn es eine kleine Kugel unten in der Mitte gäbe, dass diese vielleicht dann die große Kugel antreiben kann. So kam ich auf die kleine Kugel mit 2-5cm.
Die Holzkugel kann schon mal 25kg haben an Gewicht. Ich hoffe, dass die Kugelrollen dieses Gewicht tragen.
Mein am Anfang angefragt Motor sollte in meiner Vorstellung mittig unter der eigentlichen Kugel sitzen und über die Reibung des "Kugelmotors" wollte ich mein Objekt drehen.
Laß Dich nicht entmutigen, Mario.
Die Leute sind hier komisch.
Gut, man kann mal was falsch verstehen.
Viele hier WOLLEN aber falsch verstehen und sich dann darüber aufregen, daß der Fragesteller unklar ist, Salamitaktik liefert... ein Lauf über Glasscherben für den Fragesteller.
Also ich habe mir spätestens nach Deinem dritten Post genau das vorgestellt, was Du jetzt nochmal mit Fotobeispiel beschrieben hast.
Folgender Senf von mir dazu:
Dreimal eine typische Kugelrolle darunter für beste Auflage auf dem Ring, der ja möglichst schlank sein soll, aber die Kugel noch vertrauenswürdig halten soll. Vielleicht sogar, obwohl mechanisch überbestimmt, ein Kranz aus vielen solchen Rollen (vielleicht 6 oder so). Denn bei drei Rollen ist es noch relativ leicht, die Kugel über die gedachte Linie aus zwei Rollen rauszukippen. Gut, das kann auch ein umlaufender Holzrand verbessern, der näturlich einen gewissen Spalt zur Kugel haben muß und dadurch auch erst stützend wirksam wird, wenn eine gewisse Kippung erreicht ist.
Bedenke, daß die Rollen auf Dauer doch Spuren auf der Kugel hinterlassen können. Mehr Kugeln reduzieren das. Dazu müßten sie aber dann minimal gefedert sein, damit sich der Auflagedruck auf alle Kugeln verteilt.
Vielleicht gibt es auch Kugeln aus Kunststoff.
Antrieb: Nach meinem Gefühl ein gefederter Motor mit einem griffigen Reibrad (farbloses/durchsichtiges Polyurethan) der noch dazu in verschiedene Richtungen gedreht werden kann. Um die Kabelzuführung würde ich mir nicht so viele Sorgen machen. Der Motor sollte natürlich nicht frei mehrmals herumdrehbar sein, sondern eigentlich reichen ja +-90° plus Drehrichtungsumkehr der Rolle.
Edit: Es reichen sogar +-45°. Nur Drehung um die Hochachse bekommst Du so überhaupt nicht hin.
Und nochmal Edit:
Für eine Drehung um die Hochachse bräuchtest Du ein (drehbares) Gebilde mit zwei Motoren und Antriebsrollen. Gegenläufige Drehung der Motoren würde dann um die Hochachse drehen.
Mit Drehung und zwei Rollenmotoren ist man dann auch wieder bei den drei Antrieben, die man zum Bedienen aller Freiheitsgrade braucht.
PS. Was ich immer wieder bei allen Foren vermisse, ist eine Funktion, um GANZ SCHNELL ein Skizze zu zaubern. So eine Art integriertes Zeichenprogramm. Gerne würde ich hier eine Skizze abliefern, aber auf Papier kritzeln, mit dem Handy abfotografieren, das Handy am PC anstöpseln, File Explorer die Vorschau der drölfzigtausend Bilder des Handys fertigmachen lassen, das richtige runterladen und hier ins Forum hochladen, das ist zu langwierig.
Ein ganz einfaches Zeichenprogramm, wo man mit dem Mauszeiger mal schnell was kritzeln kann. Meinetwegen nur schwarz-weiß. Und dann ist das Bild sofort im Beitrag. Das wär toll.
Mein am Anfang angefragt Motor sollte in meiner Vorstellung mittig unter
der eigentlichen Kugel sitzen und über die Reibung des "Kugelmotors"
wollte ich mein Objekt drehen.
Ja genau. Mehr ist das doch nicht. Du hast unten ein Rad, das die Kugel antreibt und dieses Rad hat einen Zahnkranz auf dem der Antriebsmotor um 360° gedreht werden kann. Die Kugel selbst sitzt dann nicht auf dem Antriebsrad, sondern auf einem Hohlzylinder, der mit Kugelrollen bestückt ist.
Ja genau. Mehr ist das doch nicht. Du hast unten ein Rad, das die Kugel
antreibt und dieses Rad hat einen Zahnkranz auf dem der Antriebsmotor um
360° gedreht werden kann. Die Kugel selbst sitzt dann nicht auf dem
Antriebsrad, sondern auf einem Hohlzylinder, der mit Kugelrollen
bestückt ist.
Genau, und meine Frage war quasi, ob es sowas gibt... Oder ob ich es eben bauen muss... Und falls ich es bauen muss, habe ich viele Informationen hier bekommen...
Danke dafür!
Das Antriebsrad hat Rollen auf dem Umfang,dadurch hast du keinen Abrieb
auf der Kugel.
Danke, das ist ne schöne Lösung. Weiß nicht wie das in "so klein wie ich denke" gelöst werden kann. Aber die Idee ist super. War aus dem BallMotorradVideo?
sind nicht alle, aber manchmal verstehe ich auch was falsch, das liegt
dann an einer schlechten Beschreibung.
Liegt glaube nicht zwangsläufig an einer schlechten Beschreibung... Für den Beschreibenden macht es ja meist Sinn, weil er schon eine Vorstellung im Kopf hat und das Gefühl hat nicht alle Details auflisten zu müssen...
Der Lesende hat ebenfalls eine Idee im Kopf die eben nicht unbedingt mit dem zusammenhängen muss, was der Schreibende sich erst mal gedacht hat.
Ich mache da jetzt keinem einen Vorwurf...
Ist nur so, dass man ja manchmal selbst Probieren will, oder seine originelle Idee nicht preisgeben möchte und deswegen nur das nötigste fragt...
Alle anderen aber nach mehr Informationen betteln, damit man ne kompetentere Beratung geben kann...
Mir wurde hier auf jeden Fall geholfen, und ich hab eine Idee wie ich mit dem Projekt starten kann.
Falls Jemand ne Idee hat, wo es sowas fertig gibt, gerne noch teilen. Danke.
Es gab doch mal Spielzeugautos die elektrisch selbstständig gefahren sind und bei Kollision zurückfahren und in eine andere Richtung weiterfahren konnten. Die hatten ein Radpaar, das auf einer drehbaren Platte befestigt war.
Das kommt Martins Vorschlag nahe:
Ja genau. Mehr ist das doch nicht. Du hast unten ein Rad, das die Kugel
antreibt und dieses Rad hat einen Zahnkranz auf dem der Antriebsmotor um
360° gedreht werden kann.
Wenn man ein solche Autos finden würde könnte man den Antrieb ggf umbauen.
Die Kugel selbst ist aus einem Stück Holz, sagen wir mal ein
Kunstobjekt. Sie soll auf einem im Vergleich zur Kugel kleinen Sockel
stehen in dem die Mechanik versteckt sein soll. (siehe Anhang)
meine Frage war quasi, ob es sowas gibt... Oder ob ich es
eben bauen muss... Und falls ich es bauen muss, habe ich viele
Informationen hier bekommen...
Danke dafür!
Da es so klein und unscheinbar im Fuß versteckt werden muss, und fürs Kunstobjekt auch noch schön aussehen und leise sein sollte, wird es meines Erachtens nach ziemlich sicher auf einen Selbstbau aus möglichst weit vorgefertigten Komponenten hinauslaufen.
Die Antriebsräder mit Querrollen sind zu groß. Das wäre sinnvoll für mannshohe Kugeln. (würde sich sicher auch gut im Empfangsbereich eines Museums machen! :)
Ich würde die mechanische Anordnung von Tom H. mit kleinen Schrittmotoren, einer Steuerplatine für 3D-Drucker, und den Trimanic-Treibern von Analog Devices (z.B. TMC2208 als Suchwort) benutzen. Deren Marketing verspricht nicht zuviel: so angetriebene Motoren sind nahezu unhörbar.
Du hättest die Wahl, ob nur 2 oder alle 3 Achsen beweglich sein sollen, und müsstest nur die Motorhalterungen und Reibräder bauen. Und natürlich später dann die Software schreiben.
Wenn es nur zwei Achsen sein sollen, reichen auch zwei fest mit ein paar Zentimetern gegenüberliegend montierte Motoren mit Reibrädern, deren Achsen in einer Flucht liegen. Beide Motoren gleich schnell in die gleiche Richtung gedreht bewegt die zu den Motorachsen parallele Kugelachse. Gleich schnell in entgegengesetzte Richtung gedreht bewegt die Kugel um die Vertikalachse. Das wäre auch mechanisch ziemlich einfach zu bauen.
Rücken-an-Rücken montiert. Außen auf die Achsen je ein Reibrad mit ca. 45mm Durchmesser. Ein dritter Motor liegend drunter, der das ganze +/- 90 Grad um die Hochachse dreht.
Dieser Antrieb könnte die Holzkugel um alle 3 Achsen drehen und braucht an Platz etwa 85mm Durchmesser und 75mm Höhe unter der anzutreibenden Kugel.
Rücken-an-Rücken montiert. Außen auf die Achsen je ein Reibrad mit ca.
45mm Durchmesser. Ein dritter Motor liegend drunter, der das ganze +/-
90 Grad um die Hochachse dreht.
Alternative:
Es gibt auch relaitv kleine Mecanum-Räder, gesehen habe ich bei Amazon 48mm und 60mm Durchmesser.
https://www.amazon.de/dp/B08TTH125M/
Drei davon jeweils mit einem Schrittmotor dran um 120° versetzt auf einem Kreisbogen anordnen. Da könnte man die Holzkugel einfach drauflegen und sie wäre um alle Achsen drehbar, d.h. man hätte auch gleich die Lagerung der Kugel mit gelöst. :)
Ob sich das dann aber noch schön weich dreht oder wegen der vielen Rollen unschön "ruppelt" müsste man ausprobieren. Die kleinen Räder haben leider auch blöde Achsaufnahmen; einfach ein Flansch mit Madenschraube wäre besser gewesen.
Wirklich sinnvoll lösbar ist das nicht. Zumindest mit den bisherigen Ansätzen.
Ein Omniwheel ist zwar vom Ansatz her eine sehr gute Idee. Aber eines das so winzig ist um eine 3..5 cm Kugel anzutreiben ist schon eine Herausforderung.
Jetzt mal die reale Abstützung weggelassen und irgend eine virtuelle Abstützung dazufantasiert:
Ein Rädchen, das über einen Riemenantrieb angetrieben wird. Die Achse des Rädchens ist horizontal und das Rädchen mittig unter der Kugel.
Damit die Drehrichtung beliebig werden kann, sitzt das Rädchen auf einer senkrechten Welle (Achse Rädchen und Achse Welle kreuzen sich). Diese Welle wiederum kann durch einen zweiten Motor gedreht werden. Für den Antrieb des Rädchen-Motors braucht es also Schleifkontakte.
Es ginge aber auch ein Winkelgetriebe (sind in Wirklichkeit zwei, machts nicht wirklich einfacher), wobei dann der Motor der Welle das Rädchen mit antreibt. Das könnte man aber rausrechnen.
Ich befürchte, das hab jetzt nur ich kapiert. Also werd ich notfalls eine Skizze machen müssen.
Die Idee beim OmniWheel war glaube ich, dass es sowohl Lager als auch Antrieb ist. Also das eigentliche Objekt direkt von den Teilen angetrieben wird.
Wie klein das Gehäuse am Ende wird, ist dann die Frage bei 4cm Rad Durchmesser… 3x 120 grad versetzt angeordnet.
Wüsste allerdings nicht, wie
man das so klein bauen kann, wie er es haben will.
Ich denk da an einen ausgeschlachteten Kassettenrecorder. Falls sowas bekannt ist :-)
Aber ich muss zugeben, dass man dazu Werkzeugmaschinen braucht (zumindest eine Drehmaschine).
Die Motoren kann man beide im Sockel verschwinden lassen, es steht dann nur (senkrecht) die Welle raus und oben halt das Rädchen mit Antriebsriemen.
Den Antriebriemen könnte man sogar mittig in einer Rille des Rädchens (das jetzt eine Walze ist) laufen lassen.
Edit:
Habs etwas kompakter hinbekommen. Statt dass ein Rädchen das ganze antreibt, macht das der Antriebsriemen (der ein O-Ring ist).
Nicht runterfallen tut das ganze durch einen Stützring oben an der Welle.
Vielleicht geht es doch auf die altbekannte Methode mit Wasser besser. Die Pumpen müssen ja nicht unbedingt im Sockel sitzen (Schläuche wurde bereits erfunden).
Antrieb-2 ist mit Kegelradantrieb, also ohne Schleifring. Was mit
Textmarker markiert ist, ist mit der Welle verbunden und dreht sich mit
ihr mit.
Also quasi wie ein Koaxialgetriebe. Die Innenwelle treibt das Kegelradgetriebe an, die Außenwelle ist der Drehteller selbst, so dass beide Motoren fest ans Gehäuse geschraubt werden können und sich kein Motor verdrehen muss, so dass es keinen Kabelsalat gibt! Jetzt könnte man das Zwischengetriebe am Kegelradantrieb noch einsparen, indem man die obere Rolle als Zwillingsrolle auslegt.
Ich male dazu morgen auch mal eine 3D-Skizze auf. Das unterstützt die Vorstellungskraft!
Vielleicht geht es doch auf die altbekannte Methode mit Wasser besser.
Bei einer Holzkugel eher nicht so förderlich. Aber klar, "das Prinzip ist im Prinzip"[tm] gut.
Der Antrieb erfolgt dann wie? Durch Wasserstrahlen? Damit lässt sich nicht sehr viel Kraft übertragen.
Ja, wenn das eines ist. :-)
Also koaxial ist jedenfalls richtig. Die Welle ist koaxial mit dem Antriebsmotor der Rolle. Wenn sich nur die Welle dreht, dann wird das horizontale Kegelrad angetrieben, das müsste der Motor dann ausgleichen. Ginge auch ohne µC.
Jetzt könnte
man das Zwischengetriebe am Kegelradantrieb noch einsparen, indem man
die obere Rolle als Zwillingsrolle auslegt.
Das Zwischengetriebe kann irgendwas sein, das Drehmoment überträgt. Ein Zahnrad, Reibräder, Schnurrolle, ...
Ich wollte es möglichst kompakt haben. Das war mein Hauptziel. Also ich denke, dass ich das in einer ADrm 10 mm Welle unterbringen kann. Der Stützring ist dann natürlich größer, den sieht man aber eher nicht wenn man von schräg oben drauf schaut.
Problem ist natürlich, dass man es auch herstellen können muß. Der TO will aber eher was fertiges haben. Mir ging es, rein aus sportlichen Ergeiz, um eine möglichst schlanke Lösung.
Man hat untersucht, welche (optischen, ...) Reize eine Fliege, Käfer, Kakerlake ... in welche Richtung laufen lassen, bzw was welche Reaktion auf bewegenden Grund erfolgen. Dazu war das insekt auf eine drehbare Kugel, bzw sich drehende Kugel gesetzt, während sie natürlich in Position geklebt war. Vor 10 Jahren vielleicht.
Interessante Diskussion. Ich denke, mit dem Wasser war man schon auf einem guten Weg. Mein Vorschlag klingt erstmal ungewöhnlich, wäre aber einfach zu bauen. Ich würde die Kugel auf einem Luftkissen lagern. Dazu baut man eine Art Schale mit einer Mulde, die der Rundung der Kugel entspricht. Die kann auch aus Holz sein. In die Mulde werden ungleichmäßig verteilt viele kleine Löcher gebohrt (viell. 0,5mm Durchmesser, oder kleiner, das muss man ausprobieren. In den (natürlich geschlossenen) Raum unter der Mulde bläst man Luft hinein. Diese bildet dann ein Luftkissen, auf dem die Kugel schwebt. Dazu braucht man gar nicht so viel Luftdruck oder Luftmengen, siehe die kleinen ferngesteuerten Luftkissenfahrzeuge.
Wenn das erstmal funktioniert, geht es an die Bewegung. Am einfachsten wäre wohl, ein paar "Düsen" einzubauen, die mit Druckluft beschickt werden. Gesteuert werden diese durch kleine Pneumatikschalter. So könnte man kontrolliert die Kugel steuern.
Reicht eine rein zufällige unkontrollierte Bewegung aus, würde ich testen, wie die Kugel reagiert wenn man an einzelnen Stellen ein paar Löcher abdeckt. Ich könnte mir vorstellen, dass man damit schon eine Rotation hinbekommt. Wenn das funktioniert, könnte man damit experimentieren, dass man im Raum unter der Mulde z. B. kleine Kugeln herumfliegen lässt, die vom Gewicht so eingestellt sind, dass Sie durch den Luftzug nicht zu schnell umhergewirbelt werden und die Löcher nach dem Zufallsprinzip abdecken. Damit und ggf. mit provozierten Druckschwankungen könnten sich zufällige Bewegungen der Kugel ergeben.
Alles Theorie - aber das wäre ein interessantes Versuchs-/Spielfeld.
… eine Art Schale mit einer Mulde, die der Rundung der Kugel
entspricht.
Hi Conny,
Danke für den Input und eine schöne Idee! Könnte mir hier vorstellen, dass sich die Kugel unter Umständen schon alleine auf dem Luftkissen dreht, durch unhomogenes Gewicht in der Kugel…
Allerdings passt dann der Sockel nur zu einer Kugel und mit der drei Punkt Auflage plus Motor (gefedert) könnte ich vermutlich zwischen mehreren Kugeln mit ähnlichen Durchmesser wechseln.
In die Mulde werden
ungleichmäßig verteilt viele kleine Löcher gebohrt
Es genügt ein Ringspalt um Druck unter der Kugel aufzubauen. Folglich tut es auch ein Ring, eine Art Topf.
Der benötigte Druck ergibt sich dann aus der Fläche die der Ringspalt bildet und dem Gewicht der Kugel.
In die Mulde werden
ungleichmäßig verteilt viele kleine Löcher gebohrt
Es genügt ein Ringspalt um Druck unter der Kugel aufzubauen. Folglich
tut es auch ein Ring, eine Art Topf.
Der benötigte Druck ergibt sich dann aus der Fläche die der Ringspalt
bildet und dem Gewicht der Kugel.
Genau, und bei einem Ring ist es eben nur eine Linie… deswegen muss diese Fläche schon mehr an die Kontur der Kugel passen…
Oder hab ich hier ein Denkfehler?
Genau, und bei einem Ring ist es eben nur eine Linie… deswegen muss
diese Fläche schon mehr an die Kontur der Kugel passen…
Drück mal gedanklich die Kugel nach unten, so dass keine Luft mehr entweicht. Jetzt spielt es keine Rolle mehr, wie die Oberfläche unter der Kugel aussieht. Deine benötigte Kraft ist nur abhängig vom Luftdruck.
Wenn du die Kugel loslässt, steigt sie nach oben und zwar so weit, dass der Druck genau das Gewicht ausgleicht.
Steigt der Druck, dann geht die Kugel nach oben, bis der Spalt groß genug ist um durch die Leckage wieder zu sinken und dann genau dem benötigte Druck zu entsprechen.
Mehr Druck, größerer Spalt, mehr benötigter Luftdurchsatz.
Wenn das Gegenstück eine Hohlkugel ist, wird der Druckverlauf entlang der Kugeloberfläche zu einem Gradienten durch den Strömungswiderstand. Zum Rand hin sinkt damit der Druck bis auf Null. Die vom vollen Druck beaufschlagte Fläche wird dadurch kleiner, genaugenommen ist das sogar sogar nur ein Punkt.
Bei einem Ringspalt wird das einfach durch einen kleineren Abstand ausgeglichen. Der Druck auf die Kugel ist überall gleich und nützt die volle Fläche aus.
Die Oberfläche einer Kugel ist eine Fläche, d.h. man kann sich darauf
auch nur in zwei Koordinaten bewegen. Sonst ist das System überbestimmt.
Wenn man nur zwei Antriebsmotoren einsetzen möchte, dann muss man aber einen der beiden Antriebsmotoren mit seiner Andruckrolle um 90° drehbar gestalten, so dass zumindest eine 2,5D Steuerung erforderlich ist!
Es genügt ein Ringspalt um Druck unter der Kugel aufzubauen. Folglich
tut es auch ein Ring, eine Art Topf.
Der benötigte Druck ergibt sich dann aus der Fläche die der Ringspalt
bildet und dem Gewicht der Kugel.
Das ist genial. Wenn man das so macht, kann man auch, wie von Mario gewünscht, verschiedene Kugelgrößen verwenden (innerhalb gewisser Grenzen natürlich). Eine kleine Kugel sinkt weiter hinab, eine große Kugel bleibt weiter oben.
Mir würde das Zischen aus dem Luftspalt um die Kugel herum ausreichen.
Ich würde das auch nicht mit Luft machen. Der Vorschlag stammt auch nicht von mir.
Luft ist halt nicht besonders viskos. Flüssiger Stickstoff wäre wohl besser, das würde auch ziemlich gut aussehen. :-))
So ein Bagger dreht auch auf der Stelle, mit zwei Motoren. ich stelle mir als funktionierend eher eine mittiges Antriebsband auf der die Kugel hauptsächlich ruht und an den Seiten zwei "Stützräder" die gegenläufig gekoppelt sind und bei Bedarf die Auflagekraft teilweise übernehmen können, sodaß sie angetrieben eine Drehung der Kugel auf dem Antriebsband erreichen können. Nur müßte man diese Konstruktion nochmal drehbar unter der Kugel anbringen, damit man nicht die Kugel drehen muss (obwohl man das vielleicht manchmal auch will) sondern nur den Antrieb in seiner Richtung.
Eine andere Konstruktion, drei Rollen in den Ecken eines Dreiecks, auf denen die Kugel ruht, die Rollen haben eine Richtung schräg nach rechts oben (spiral). ich vermute durch unterschiedliche Geschwindigkeiten und vorwärts-rückwärts lassen sich wegen der ausschliesslichen Gleitreibung alle Richtungen realisieren ?
Flüssiger Stickstoff wäre wohl
besser, das würde auch ziemlich gut aussehen. :-))
Auch nicht wirklich, der Verdampft ja erst und bleibt nicht viskos...
Flüssiges Ethan hatte ich früher für die Kryo Proben genommen. Das bleibt bei Raumtemperatur noch flüssig und bildet keine Dampfschicht... Bedeutet auch gleichzeitig, es tut sofort weh, wenn es auf die Haut kommt...
Der Effekt mit dem flüssigen Stickstoff ist super, Ich glaub ich leg so ne Kugel einfach mal auf den Dewar :-D
Auch nicht wirklich, der Verdampft ja erst und bleibt nicht viskos...
War ja auch nicht ernst gemeint. Und der Dampfdruck (Tripelpunkt) wird wohl auch nicht genügen.
Dann muss halt eine Pumpe her, die flüssigen Stickstoff pumpen kann.
