Braucht man ein Getriebe?

[RoboterSindCool]

Hallo zusammen,

Ich bin an einem Schulprojektl, bei dem ein Motor 20 KG ziehen muss.
Ich habe diesen Motor:
http://www.pollin.de/shop/dt/MzU0OTg2OTk-/Motoren/Gleichstrommotoren/Hochleistungs_Gleichstrommotor_JOHNSON_KC415LG.htm l

Ich wollte ein das kleinste zahnrad eines Fahrrads an der Drehwelle des Motors verbinden, und dann das Größte ritzel eines Fahrrads an der Antriebsachse des Roboters befestigen.
die Geschwindigkeit regle ich mit PWM.

nun meine Frage:
Brauche ich das oben beschriebene Getriebe oder könnte ich das ganze auch ohne "von klein auf Groß" Übersetzung machen und dann die Geschwindigkeit einfach mittels PWM anpassen?

Danke schon einmal

RoboterSindCool

[Tomy83]

Wie sollen denn die 20Kg gezogen werden, auf Rädern oder senkrecht anheben?
Ich würde keinen Motor mit 12000U/min nehmen. Da stellt sich die Frage "in welcher Zeit, welche Wegstrecke zurückgelegt werden soll"?

Suche mal nach DC Getriebemotoren, die haben schon ein höheres Drehmoment bei niedriger Drehzahl.
Ein Fahrad-Ritzel wirst du wohl schwer auf eine 3mm Achse, am Motor, befestigt bekommen.
Wie willst du dein Gewicht ziehen, mit einem Seil? Wenn ja, sie wird es aufgewickelt?

[RoboterSindCool]

also erstmal danke Tomy83

es ist ein Gefährt auf 4 Rädern.
es soll ungefähr 20m in einer Minute schaffen.
das mit dem Fahradritzel würde gehen, das habe ich schon probiert.
Die Motoren sollen auf den RObo und dann eben mit einer Fahrradkette mit der Achse verbunden werden.

Brauche ich das oben beschriebene Getriebe oder könnte ich das ganze auch ohne "von klein auf Groß" Übersetzung machen und dann die Geschwindigkeit einfach mittels PWM anpassen?

Danke im vorraus

RoboterSindCool

[White_Fox]

Wenn du den Motor langsam betreibst (und 20m/min wird definitiv sehr, sehr langsam für einen Motor mit derart hohen Drehzahlen) kannst du halt nur einen Bruchteil seiner Leistung abrufen. Energieerhaltungssatz...der Motor hat eine maximale Leistung von knapp über 100W, wenn du mit der Spannung soweit runtergehst daß er nur noch langsam dreht kannst du auch nur einen Bruchteil von diesen 100W abrufen, vllt 20W, eher weniger. Trotz der geringeren Leistungsaufnahme darfst du den Motor nicht mit Überstrom versorgen, sonst ist der auch bei 3V überm Jordan (auch wenn er für 13V gebaut ist).

Und ob 10-20W ausreichen für dein Gefährt...nimm lieber einen Getriebemotor, bzw. frickel da noch ein Getriebe dazwischen.
Beachte den Raddurchmesser-die Antriebsräder kannst du ebenso als Teil des Getriebes betrachten. Kleine Räder -> geringere Geschwindigkeit -> mehr Drehmoment, dagegen große Räder -> höhere Geschwindigkeit -> geringeres Drehmoment bei gleicher Drehzahl.

[Tomy83]

wenn ich mal einen Raddurchmesser von 15cm annehme (oder du verrätst ihn uns) dann sind das grob 47cm umfang.
(2000cm/47cm = 42,5 U/min am Rad)
Übersetzung: (ohne Last, denn mit bricht die Drehzahl ein) i = 12961U/min / 42,5 U/min = 304.
Da wird wohl mit einen Fahradritzel nichts mehr, wird wohl eher ein mehrstufiger Schneckentrieb. Oder du sagst uns mal die Zähnezahlen deiner beiden Zahnräder. Dann könnte man aus deiner Geschwindigkeit, dem Radumfang und deinem Übersetzungsverhältniss die Motornenndrehzahl bestimmen. Kurz und Knapp der Motor ist ungeeigent, du brauchst einen Getriebemotor und dann immer noch dein Fahradketten-Getriebe.

(Falls ich jetzt toal daneben liege, berichtigt mich bitte)

Also Raddurchmesser?, Zähnezahl der Ritzel? Und für mich die Erklärung wie ein Fahradritzel auf einer 3,15mm Welle befstigt wird?

P.S. mit PWM allein wirst du die Drehzahl nicht weit genug absenken können. Zumal du mit den Getriebe dein Drehmoment steigerst, denn dein Motor hat nur 0,078Nm (zum Vergleich 20Kg = 200N, auch wenn du diese Kraft auf Rädern nicht brauchst)

[witkatz]

es soll ungefähr 20m in einer Minute schaffen.
Das ist immerhin eine klare Geschwindigkeitsangabe. Mit Geschwindigkeit / Radumfang kannst du die Drehzahl des Antriebsrads ausrechnen. Das Getriebe passt die Motordrehzahl an die Raddrehzahl an, das Verhältnis der beiden Drehzahlen ist die Getriebeübersetzung. Deine Ritzel/Zahnradkombination ist übrigens auch ein 1-stufiges Getriebe.

Mit PWM kann man Geschwindigkeit reduzieren, sanften Anlauf realisieren, Richtung regeln wenn beide Seiten getrennt geregelt sind und und und.
Aber du willst doch nicht 100W Motoren nehmen um dann nur 1% davon per PWM nutzen, weil die Drehzahl zu hoch ist? Oder? .

- - - Aktualisiert - - -

Ups Tomy83 war schneller ;-)

[RoboterSindCool]

Also vielen Dank erstmal für die Mühe!

Mein Motor hat 26cm Durchmesser. Kann ich nicht einfach, wenn ich merke, dass der Motor zu wenig Kraft hat, bisschen mehr PWM dazugeben? Dann müsste er doch eigentlich auch seine Kraft verstärken ?!

Reicht es, wenn ich ein kleines ritzel (1cm) auf eines mit 15 cm laufen lasse, und dann den Rest mit PWM mache?

Was brauche ich denn jetzt eher? Leistung oder Drehmoment? würde es mit diesem Motor etwa besser gehen?:http://www.pollin.de/shop/dt/ODE1OTg2OTk-/Motoren/DC_Getriebemotoren/Gleichstrom_Getriebemotor_PGM_37DC12_77.html

oder mit Dem hier ? :
http://www.pollin.de/shop/dt/ODE1OTg2OTk-/Motoren/DC_Getriebemotoren/Gleichstrom_Getriebemotor_PGM_37DC12_77.html

Vielen Dank

RoboterSindCool

[Geistesblitz]

Du hast zwei Mal denselben Motor verlinkt ;)
Hab jedenfalls genau davon welche hier und die haben wirklich schön viel Drehmoment und von der Drehzahl müsstest halt mal durchrechnen, ob es passt. Das Gute an so einem Getriebe ist: wenn die Belastung höher wird (Fahrzeug fährt gegen Teppichkante zB.) macht der Motor das ohne Probleme mit, da die Drehzahl dann nur geringfügig abfällt. Regelst du die Geschwindigkeit hingegen nur über PWM herunter, so hat der Motor kaum noch Drehmoment und selbst kleinere Hindernisse als Teppichkanten werden dann unüberwindbar oder lassen das Fahrzeug zumindest deutlich langsamer werden. Dein Fahrzeug ist eh nicht so besonders schnell (mal im Vergleich zu einem RC-Auto zB.) und da ist ein Getriebe wirklich sinnvoll. Mit der Fahrradkette würde ich da gar nicht mal unbedingt beigehen, nimm einfach einen passenden Getriebemotor und bastel da deine Räder ran.
Btw. sicher, dass dein Motor nur 100W hat bei 26cm Durchmesser? Oder hast dich verschrieben?

[oberallgeier]

... Reicht es, wenn ich ein kleines ritzel (1cm) auf eines mit 15 cm laufen lasse ...Du hattest von Fahrradritzeln geschrieben. Was sind das denn für Ketten - wenn es Ritzel mit 1 cm Durchmesser gibt? Selbst zwei Zentimeter scheinen mir für ne übliche Fahrradkette (1/2 ") recht wenig . . .

[witkatz]

wenn ich merke, dass der Motor zu wenig Kraft hat, bisschen mehr PWM dazugeben? Das Drehmoment am Rad ist Motordrehmoment mal Getriebeübersetzung (abzg. Verluste). Das Motor-Drehmoment ist proportional zum Strom (ungefähr). Mit 100%PWM fließt der maximale Strom und dann ist Sense, wenn der Motor zu wenig Kraft hat dann steht der Karren. 200% PWM geht nicht ;-) Deswegen ist es schon wichtig den Motor an die Last über das richtige Getriebe anzupassen.

[RoboterSindCool]

Also ich weiß ja nicht warum ihr so viel wisst :p aber es ist auf jeden fall super Hilfreich.
Erst sucht man ewig nach Infos, dann meldet man sich bei Roboternetz an, und plötzlich bekommt man alles was man braucht innerhalb von wenigen Tagen einfach so zugeschoben!!!

Vielen dank!


Geistesblitz: Nein ich habe mich nicht verschrieben, mein Motor hat wirklich nur 106 watt. Ist das zu wenig?

weiß jemand wie man berechnet, wie groß der unterschied zwischen den beiden Zahnrädern des Getriebes sein muss? Also irgendwie 1 Zu 100 oder so was?

Hat jemand vielleicht einen Motor, der 20Kg mit der Geschwindigkeit von 20m pro minute und einem Raddurchmesser von 26 cm ziet?

Also zusammengefasst:
Mein Gefährt:

20Kg
26cm Durchmesser von den Antriebsrädern
20 m/minute soll er schaffen

welchen motor könnte ich nutzen?
Das problem ist, dass ich das ganze mittels einer H-Brücke nutzen will. diese Verträgt 24Volt und 24 Ampere.
hat jemand da etwas?

Danke für eure Hilfe

RoboterSindCool

[Tomy83]

Der Raddurchmesser von 26cm ergiebt einen Umfang von 81,64cm.
Deine Geschindigkeit 2000cm/min (1,2 Km/h) ergibt eine Drehzahl von (2000/81,64 = 24,49 U/min)
Dein Getriebemotor hat eine Drehzahl von 59,6 U/min, das ist ja noch zu schnell, es sei denn du willst doch etwas schneller fahren.

Daher bruchst du ein Getriebe mit einen Übersetzungsverhältnis von (Antriebsdrehzahl/Abtriebsdrehzahl) 59,6 / 24,49 = 2,43.
Falls du schon Kettenräder hast, dann sag uns bitte wieviel Zähne die haben(einfach die Zähne zählen). Ich vermute mal du meinst Kettenräder und nicht exakt welche vom Fahrrad.
Als Beispiel: Dein Antriebsritzel (das auf dem Motor) hat 10 Zähne, somit muß dein Abtriebsritzel (das am Roboterrad) 24 Zähne haben. (10 * 2,43). Oder du hast ein Abtriebsritzel (Rad) mit 33 Zähnen dann muß dein Antriebsritzel (Motor) 14 Zähe haben (33 / 2,43).
Mit dem Getriebeübersetzungsverhältniss tust du nicht nur die Drehzahl um 2,43 herrab senken, sonder auch das Drehmoment um 2,43 steigern.

Das Problem mit dem Suchen im Internet ist, das du die nötigen Fachbegriffe eingeben mußt. Da du aber noch Schüler bist, kannst du die ja noch nicht kennen. Somit bist du hier goldrichtig :-).

http://www.pollin.de/shop/dt/NTY0OTg2OTk-/Motoren/DC_Getriebemotoren/Gleichstrom_Getriebemotor_PGM_20DC12_30.html
oder
http://www.pollin.de/shop/dt/NjY0OTg2OTk-/Motoren/DC_Getriebemotoren/Gleichstrom_Getriebemotor_PGM_16DC6_32.html
der würde von der Drehzahl her gut passen und du benötigst kein weitere Getriebe mehr

[Manf]

Die nächste etwas höhere Leistungsklasse von Getriebemotoren liegt im Bereich der Akkuschrauber.
https://www.youtube.com/watch?v=0Z8dFlVNrY8
Wenn der Akku schon vorhanden ist dann reicht sogar ein gebrauchter ohne Akku, der dann allgemein sehr billig angeboten wird.

http://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&ghostText=&_sacat=0&_nkw=Akkuschrauber&_sop=2

[RoboterSindCool]

Vielen Dank an alle, die an diesem Thema beteiligt waren, und mir geholfen haben.

Ich denke ich habe nun genug infos zusammen um meinen Motor und mein Getriebe auzuwählen.

Vielen Dank!!!:)

[White_Fox]

Das problem ist, dass ich das ganze mittels einer H-Brücke nutzen will. diese Verträgt 24Volt und 24 Ampere.
Sind die Bauteile schon fest? Gibt es zwingende Gründe, eine Brücke zu verwenden?

Sofern du nicht rückwärts fahren willst würde auch ein einfacher FET mit Diode reichen. Ich denke, dir hilft das Stichwort Tiefsetzsteller da weiter.
Das macht das ganze deutlch einfacher, und eine Reparatur/Fehlersuche wird enorm vereinfacht, wenn du weniger Bauteile hast.

[RoboterSindCool]

Nein ich benötige eine H-brücke, da ich auch Rückwaerts fahren muss.