Schulprojekt Mausefallenauto

[jo_robot]

Hi
Ich weis dass das eigentlich nichts mit Robotik zu tun hat aber bei euch hats solche freaks ....

Die aufgabe besteht darin Ein auto zu basteln das nur von einer Mausefalle angetrieben wird und möglichst weit (auf turnhallenboden) fahren muss.

Meine idee war mit der falle ein schwungrad anzutreiben wo wiederum ein kleines zahnrad befestigt ist das eine achse antreibt.

Naja vll gibts noch bessere vorschläge ansonsten wollte ich noch fragen ob mir jemand helfen kann beim berechnen wie gros die zahräder sein müssen und so weiter

Als Räder werden wir warscheinlich Inline rollen und kugellager benutzen also so um die 6 cm durchmesser glaub.

[Yossarian]

Hallo
z.B www.google.de
http://www.gymnasium-dinkelsbuehl.de/hs/fachsch/phproj/mausefalle.htm
http://www.fag-neustadt-aisch.de/main/faecher/physik/bericht.html

usw. usf.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[Manf]

So, Vorlagen gibt es schon, hast Du eine Mausfalle?
Welche Kaft und welchen Weg hast Du damit im Antrieb zur Verfügung?
Wie groß wird die Reibung des Fahrzeugs sein, die durch die Antriebskraft überwunden werden muss?
Wie sollte man den ungleichmäßigen Verlauf der Kraft über dem Weg des Mausefallenbügels umsetzen?
Erzähle mal ein Bisschen, sicher werden dann auch noch Tipps kommen.
Manfred

[radbruch]

Bei uns im Dorf wurde letztens ein Weltrekord für Mausfallenrenner (http://www.stuttgarter-zeitung.de/stz/page/detail.php/1423656) aufgestellt. Das kannte ich bis zu dieser Meldung aber auch nicht. Naja, meinen asuro habe ich auch erst letztes Jahr entdeckt, bin wohl generell etwas langsam.

Die Profis arbeiten da scheinbar mit allen Tricks: Hochmoderne Kunststoffe, Hebelumlenkungen und Audiokassettenband als Antriebsriemen. Vieles was auch im Roboterbau gefragt ist, also nicht so wirklich Themenfremd.

Bevor ich mit dem Bau beginnen würde, würde ich das Thema erstmal ausgiebig googeln.

mic

[EDIT]
Der Artikel ist ja genial. *lol* Ganz wichtig ist also, dass man keine europäische Weicheifalle verwendet sondern die bewährte "Haudraufundstirb"-Amiland-Falle: *rolf*

[jo_robot]

Hallo
z.B www.google.de
http://www.gymnasium-dinkelsbuehl.de/hs/fachsch/phproj/mausefalle.htm
http://www.fag-neustadt-aisch.de/main/faecher/physik/bericht.html

usw. usf.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

Hab ich schon vorher gesehen. aber ich will ja was anderes neues machen.


@Manf

hast Du eine Mausfalle?
ja

Welche Kaft und welchen Weg hast Du damit im Antrieb zur Verfügung?
gute frage. also die falle ist so 10 cm lang und der bügel um die 5 cm hoch
er wird mit einer kupferfeder gespannt
so eine ne ähnliche
http://tbn0.google.com/images?q=tbn:MbdprSQTGxBkGM:http://www.gymnasium-hochdahl.de/projekte/mausefalle.jpg


Wie groß wird die Reibung des Fahrzeugs sein, die durch die Antriebskraft überwunden werden muss?
keine ahnung müsste man ausrechnen .
das auto wird warscheinlich so ein halbes kilo wiegen

Wie sollte man den ungleichmäßigen Verlauf der Kraft über dem Weg des Mausefallenbügels umsetzen?
Wie gesagt ich dachte an eine schwungscheibe.

[radbruch]

er wird mit einer kupferfeder gespannt
"kupferfarben" meinst du sicher, eine Feder aus Kupfer wäre vermutlich eine Fehlkonstruktion. Meinem Gefühl nach dürften ein halbes Kilo deutlich zu viel sein. Ich würde eher Saalflieger oder Gummimotorantriebe und andere Leichtgewichte als Vorbild nehmen.

[jo_robot]

ja^^

wir dürfen halt nur die falle als energiequelle benutzen

[radbruch]

Schon klar. Ich meinte die ähnliche Problemstellung beim Gummiantrieb: Viel gespeicherte Energie (Feder oder Gummi) über einen langen Zeitraum möglichst gleichmäßig und dosiert auf die Antriebsräder zu bringen. Und am Ende der Beschleunigung möglichst noch auszukuppeln...

[Manf]

Man stößt ja in den Beschreibungen auf leichte Konstruktionen, Freilauf, wenig Übersetzungselemente (sicher Kaum breite Zahnräder).
Ein langer Hebel der einen leichten Faden von einer dünnen Walze abwickelt spart andere Übersetzungen.
Schwungmasse bringt auch Gewichtskraft die erst einmal reibungsarm über den Boden bewegt werden muss.
Manfred

[radbruch]

Also mir fällt als erster Ansatz ein Flaschenzug ein. Der um die Welle gewickelte Faden wird mehrfach umgelenkt um später seine abgewickelte Länge unterzubringen. Am anderen Ende zieht die Falle. Der Weg des Bügels mal die Anzahl der Umlenkungen im Flaschenzug ergibt die Fadenlänge, die von der Welle gezogen wird. Optimieren könnte man am Durchmesser der Wickel-Welle, der Räder und Untersetzung/Lagerung des Flaschenzuges.

[Klingon77]

hi,

bin zwar kein Mausefallenexperte, aber ich denke eine gute Stromlinienverkleidung, die sehr leicht ist, könnte euch noch ein Stück weiterbringen.

Hab die Berichte nicht angeschaut. Falls die Stromlinienform schon vorhanden ist, vergesst meine Meinung einfach.

mit daumendrückendem Gruß,

Klingon77

Nein, vergesst sie nicht.

Fällt mir gerade noch so ein (ungeordnete Gedanken - Brainstorming)

mit einem "schweren" Metallrad könnte man das Schwungradproblem lösen.

Räder sind notwendig.
Also schwer machen - Schwungmasse
Groß machen - geringer Rollwiederstand
an der Auflagefläche schmal machen - geringer Rollwiederstand

Dachte an ein Stahlrad das sich zur Lauffläche bis auf ca. 1mm breite verjüngt.

Mit dem "Schwungradrad" habt Ihr die kinetische Energie genau da, wo sie sein soll.

Bei Rollerblade-Rädern geht zuviel Energie durch die Verformung des Gummis drauf. Wird nur unnütz in Wärme umgewandelt.

Der Rest des Fahrzeuges muß so leicht wie möglich und stromlinienförmig sein.

Über das Gewicht der Räder kann ich allerdings nichts sagen. Müsste man wohl per Versuch eroieren.

So in etwa:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1542

ist nur so gemalt. nichts gerechnet.

Dies ist das hintere Antriebsrad (nur eines in der Mitte)

Die beiden vorderen Räder (damit es nicht umkippt) sind extrem schmal und leicht.

...es geht doch darum, den größten Teil des durch den Bau anfallenden Gewichtes auf das Schwungrad zu veranschlagen. Oder hab ich einen Denkfehler? Bin kein studierter...

Das mit dem langen Hebel und dem Faden der von der Rolle läuft, die am Schwungrad befestigt ist, ist gut!

Man braucht keinen Freilauf (der kostet nur Energie) Der Faden wird abgewickelt und löst sich dann von der Rolle.

Man muß die kreisförmige Bewegung des Mausefallenarmes in eine lineare umwandeln. Somit wird das ganze Energiespektrum der Feder genutzt.

Das Umwandeln der Kreisbewegung in eine geradlinige (über den Faden zur Rolle des Schwungrades) funktioniert mit einem Rad, welches an dem Mausefallenhebel angebracht ist und über eine Verlängerung neben der Mausefalle läuft (genaugenommen genügt ein Kreisabschnitt von etwas mehr als 180 Grad).

Dieses Rad kann im Verhältnis zum Restfahrzeug groß sein.

Daran wird der Faden befestigt und über eine kleine, kugelgelagerte Rolle zum Schwung-Antriebsrad gelenkt. Das so mit der Mausefalle gekoppelte Rad muß V-förmg eingekerbt sein, damit der Faden sich in der Mitte zentriert und nicht runterrutschen kann.

Über das große (aber leichte) Rad (Kreisabschnittsform), dessen Drehpunkt im Zentrum der Feder liegt, erreicht man eine langsame und gleichmäßige Energieabgabe auf das Schwung-Antriebsrad.
Wenn ihr das Antriebsrad, das mit dem Federbügel der Mausefalle verbunden ist, nicht mit seinem Zentrum in das Federzentrum legt, sondern weiter nach vorne verschiebt, habt ihr mit fortschreiten der Bügelbewegung einen kontinuierlich abnehmenden Radius am Antrieb. Dadurch könnt Ihr eure stetig abnehmende Federkraft kompensieren.
Die Genaue Verschiebung des Antriebsrad-Mittelpunktes zum Federmittelpunkt müsst Ihr austesten. Kann ich leider nicht berechnen.

Um eine Einseitige Belastung des Federbügels zu vermeiden wäre es möglicherweise ratsam, links und rechts des Federbügels jeweils eine Kreisabschnitsform (wo der Faden gespannt ist) anzubringen.
Dann könnte man auch mit zwei Fäden arbeiten, die jeweils links und rechts auf die Welle des Antriebsrades (hinteren Laufrades) wirken.

Um eine evtl. Überbestimmung zwischen den Fäden und der Abwickelrolle, sowie der Antriebsrollen (am Federbügel) zu kompensieren wäre es möglich, beide Fäden vor der Kreisabschnittsform (die am Bügel befestigt sind) mit Hilfe einer kleinen Zugfeder miteinander zu verbinden.
Dadurch ist gewährleistet, daß beide Fäden gleich gespannt sind.

Wenn das Fahrzeug (mit großer Schwungmasse) langsam fährt, ist der Luftwiederstand nicht so hoch.

Das eigendliche Getriebe (Übersetzungsverhältnis) wird also durch die beiden Durchmesser der Kreisabschnittsform, welche am Hebel der Mausefalle befestigt wird und des Durchmessers der Rolle am Antriebs-Schwungrad, von welcher der Faden abläuft (geniale Idee - Manf. Bin ganz neidisch, daß mir so was nicht einfällt!), gebildet.

Das einzig notwendige Teil des Getriebes, daß nicht direkt an der Kraftübertragung beteiligt ist, stellt die kleine, kugelgelagerte Umlenkrolle für den Faden dar.

Wenn Ihr optimale Laufbedingungen für das Fahrzeug haben wollt, nehmt ein trockenes Mikrofasertuch und (scheuert) die Lauffläche unmittelbar vor dem Lauf ein wenig (wie beim Eisstockschießen - aber nicht direkt vor dem Fahrzeug während des Laufs sondern vor dem Start). Besonderen Wert müsst Ihr darauf legen, daß keine kleinen Steinchen auf der Bahn liegen.

Um euer Fahrzeug mit dem stärksten "Motor" auszurüsten, kauft eure Mausefalle mit Hilfer einer Federwaage (aus dem Physiksaal). Spannt die Mausefallen immer im gleichen Winkel (z.B: 90 Grad zum Holzbrett - mit angehaltenem Geo Dreieck) und entscheidet euch für die stärkste. Aber passt auf die Finger auf!

Das Gewicht der Mausefalle lässt sich noch verringern, wenn Ihr den Holzboden auf die Hälfte der Dicke abschleift. Das Holzklötzchen, welches den Auslösebügel trägt könnte man auch noch schmaler machen. Ihr könnt den Holzboden der Mausefalle auch noch mit Löcher durchbohren. Inwieweit man dieses Spiel des "Tunings" treiben kann könnt ihr an schwächeren Fallen testen.
(auf die Finger aufpassen, wenn das Ding mal versehentlich losgeht - Bei Quetschwunden Arm hochhalten und kühlen).

Ein sehr leichter, gut zu verarbeitender Werkstoff ist Makrolon / Lexan (zwei Bezeichnungen für den gleichen Werkstoff). Wenn ich es richtig in Erinnerung habe ist er in etwa halb so schwer wie Aluminium, kann problemlos gebohrt und gesägt (Metallsägeblatt), sowie gefeilt, gedreht und gefräst werden.

Des weiteren kann man ihn (bei entsprechendem Druck) auch sehr gut kleben. Dies spart unnötiges Gewicht durch Metallschrauben.

Eine leichte Rippenbauweise wäre von Vorteil.

Bezugsquelle: Ebay "makrolon"
Etwa DIN A 4 große Platten für wenige Euris.

(bin aber auch Makrolon-Fan; muß ich fairerweise dazusagen!)

Kauft nicht die Kugellager mit beidseitigen Deckscheiben. Die kosten nur Reibungsenergie.
Seltsam, aber ölt eure Kugelager nicht.
Bei den Geschwindigkeiten, die Ihr fahrt kostet der zusätzliche Wiederstand, den das Fahrzeug braucht umd das Öl vor den Kugeln zu verdrängen nur Energie.
Wascht die Lager in Benzin aus und blast sie unmittelbar vor dem Lauf mit Druckluft (gibt es auch in der Spraydose bei Conrad) aus.

So, wie gesagt: nur zusammenhaltloses Brainstorming...
kann auch sein, daß ich mich in dem einen oder anderen - oder vielen Punkte irre.
Es gibt aber einige qualifizierte Fachleute hier, die das bewerten können!

nun ist gut... ist schon spät!

mit "daumendrückenden" Gruß :idea:

Klingon77

[jo_robot]

ok^^ ?!?!

Also des was du jetzt da geschrieben hast finde ich ziemlich kompliziert!

Ich bin nur ein armer 9t klässler der ein Physik projekt hat und ich will damit auch kein Jugend forscht gewinnen.
Wir sind preislich sehr eingeschränkt!

Also ich dachte mir das in etwa so:
an der mause falle werden 4 Große dünne räder befestigt und in der mitte an der seite wird ein schwungrad befestigt. Die achse liegt gleich mit der Feder der falle. Das schwungrad wird möglichst weit ausen angetrieben und dreht auf einem gewinde ein kleines stück nach ausen, sodass der noppel oder dergleichen wo das rad angeschuckt wird nicht an der falle hängen bleibt. und dann wird mit einem kleinen getriebe eine achse angetrieben.

[radbruch]

...ich will damit auch kein Jugend forscht gewinnen.
Wer weis, vielleicht wird der von dir entwickelte Mausfederantrieb mit Schwungrad schon in der ersten Hälfte des noch jungen Jahrhunderts den Verbrennungsmotor vollständig verdrängen...

Gönne uns alten Säcken doch den Spass. Wir freuen uns über jede noch so kleine Anregung uns auszutoben O:)
Wobei der Herr Klingon mit seinem Maschinenpark Vorteile zu haben scheint.

Gruß

mic

[Klingon77]

hi radbruch,

war schon spät, ich war müde und hatte auch zwei Biere (zuviel?!?); deshalb nur eine Skizze und die etwas verworrene Beschreibung.

Möglich, daß sie / Ihr das Eine oder Andere umsetzen können.

Natürlich gehe ich da z.Teil von meinem "Maschinenpark" aus. Es sind aber auch einfach umzusetzende Anregungen dabei - z.B: Auswahl der Falle mit Federwaage und Geo-Dreieick. Bearbeiten von Makrolon - Kleben eines Chassie in Rippenbauweise. Ist halt Arbeit, aber geht.

Viel Glück wünsch ich euch...

Gruß, Klingon77

[Manf]

Nochmal zur Funktion:
Das mit der Kupplung klingt interessant. Eine kombinierte Bewegung mit Kuppeln und Übertragen.
Andererseits: man soll ja einen solchen Entwurf unter unterschiedleichen Aspekten betrachten, der Weg der Feder soll möglichst vollständig in Kraftübertragung umgesetzt werden. Jedes Spiel oder jeder toter Gang kann rechnerisch in Prozent Verlust umgerechnet werden.
Dazu gehört auch ein Nachgeben ein Verbiegen eines federnden Teils im Kraftfluß, das dann wegen zu geringer Kraft nicht mehr in die Bewegung der Räder umgesetzt werden kann.
Die Konstruktion sollte also spielarm sein, leicht und wenig nachgiebig, also steif. Eine kurze kraftvolle Bewegung sollte möglichst bald in eine große, in der Kraft angepasste Bewegung umgesetzt werden.
Manfred

[radbruch]

Das Entkuppeln des Schwungrades von der Falle ist nicht das Problem, schwierig wird der Kraftschluss zwischen dem Schwungrad und den Rädern.

Als "Getriebe" zwischen Schwungrad und Räder würde ich einen Riemenantrieb wählen, besser noch einen formschlüssigen Zahnriemen, denn Schlupf bedeutet Verlust der Leistung. Außerdem muss man wohl die Schwungscheibe mit dem Fahrzeug zusammen beschleunigen, denn Einkuppeln mit drehendem Schwungrad dürfte schwierig werden.

Gruß

mic

[Manf]

Ein Zahnriemen ist oft eine günstige Lösung für verlustarme Kraftübertragung.
Für "verlustärmere" Kraftübertragung kann es aber auch ein Faden auf einer Rolle sein (Cassettentonband), mit einem Haken am Ende, der sich ausklinkt und die Rolle ggf. für weitere Umdrehungen freigibt.
Das sind nur Aspekte, noch kein Gesamtkonzept.
Manfred

[Hessibaby]

Ich würde als Chassis die Mausefalle nehmen, unten zwei U-förmige Bügel für die Aufnahme der Achsen, an diese vier CD´s als Räder (evtl. kugelgelagert ). Als Antrieb z.B. den Deckel einer CD-Hülle am Schaffotbügel befestigen und den, beim Ausfedern, erzeugten Windstoß als Vortriebsenergie nutzen. Mit der Größe des "Paddels" und dem Gewicht des Gefährts muß man etwas experimentieren. Ich denke das jegliche mechanische Umsetzung der Ausfederenergie zu viele Verluste mit sich bringt.
Hartmut

[jo_robot]

Wir haben heute angefangen (haben insgesamt 2 doppelstunden)
Wir haben das jetzt mit einer Fahrradfelge gemacht. und hinten raus noch 2 Inlineräder (kugelgelagert als stütze). Es gab auch schon eine erste testfahrt. Die falle ist zu schwach..... wir haben 2 m weite erreicht

Das Problem ist die Beschleunigung, wenn das gefährt mal rollt rollt es.

naja ist ja egal

[Manf]

Berichte weiter es ist interessant.

Eine Fahrradfelge kommt mit auch etwas schwer vor.
Vielleicht gibt es etwas was in der Form ähnlich ist und nicht für die Belastung mit >100kg ausgelegt ist.
Manfred

[radbruch]

Schade, dass du nicht beschreibst, wie du nun die Kraft der Feder aufs Rad bringst. Bei einem System mit "Faden auf die Rolle gewickelt" könnte man die Rolle konisch formen und den Faden so aufwickeln, dass er beim Start auf dem großen Durchmesser liegt und sich mit zunehmender Fahrstrecke und Geschwindigkeit zum kleinen Durchmesser abwickelt. Stufenlose Variomatik. O:)

Kinderwagenräder als Alternative wären kleiner und leichter als Fahrradfelgen.

Gruß

mic

[jo_robot]

Ich hab den Bügel der falle verlängert und oben mit einer schnur in das ventilloch gebunden. (mit einer schlaufe) das andere ende hab ich an den stützrädern festgemacht , so dass sich die schnur bei eienr halben umdreung sich von der Felge löst

[jo_robot]

Nächste woche stelle ich Fotos evtl auch ein kurzes video rein (nehm meine digicam mit ind schule)

[jo_robot]

Hi
ich muss in ner halben stunde zum unterricht!
hat noch jemand eine tolle idee wie ich evtl die Antriebsschnur von der felge lößen kann nachdem sie sich ein stück bewegt hat?

[WhiteDevil]

kurzer faden wo kurz befor die falle zu ist abrutscht^^ vieleicht zum fixiren en kleiner streifen tesa^^

[Loosi]

Hiho!

Gibt es schon was neues? Hört sich interessant an :)

Wenn in der Firma ma nix zu tun is fang ich glaub ich auch mal an zu basteln *g* ich glaub da würd mein Chef sogar mithelfen ^^ der is auch so nen "kleiner" Bastler ^^

Gruß
Daniel

[jo_robot]

das projekt war schon letztes schuljahr vor den ferien rum!

Unser auto ist schluss endlich so 3 m gefahren.

das beste ca 35 ;)


naja wass solls!

dafür macht unser robo fortschritte