Basic(-Billig/-Baby) Mono Wheel

Hi oberallgeier,

Danke für die Info, hab die Kautschukschnüre und den Kleber bereits bestellt,
hoffe, dass das Zeug in spätestens 3 Tagen da ist.

Mit 5:35 weder noch, Disco würd mir zwar gefallen R'R' und so, hab aber momentan Probleme mit der Achillessehne : Achillodynie (vielleicht sollt ich da auch mal eine Gummischnur mit Sekundenkleber einkleben) und mit 60 fällt man da sowieso meist etwas auf, wenn man überhaupt reingelassen wird. Mach das dann eher im Fasching / Karneval - maskiert.

Gruss

mausi_mick

Zitat:

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Zitat von mausi_mick

... fällt man da sowieso meist etwas auf

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Jungspund :)

Hi Klingon77, hi oberallgeier,

heute geht BasicMonoWheel wohl in Disco,
hab den Fensterkomparator per Trimmer einstellbar gemacht, so dass ich die Senkrechte (bzw. den Abstand zum Boden in senkrechter Position) besser justieren kann. Hab die Platinchen mit M2 Schrauben montiert und bin so von dem Isolierband-Verhau etwas weggekommen.

Und ausserdem - Dank Klingon77's Info - hab ich innerhalb von 24 h die O-(hr)Ringe bekommen. Super Firma, schnell, niedrige Versandkosten und preiswert (hab noch 30% Rabatt bekommen , da der Bestellwert über 30 € lag).
Sollte sich daran big C mal ein Beispiel nehmen.

Gleich die 70mm/2mm O-Ringe eingebaut mit noch etwas massiveren Gewichtsscheiben auf den Rädern.

Wirkt sich hervorragend auf die Laufruhe und Fahreigenschaften aus.
Wohnung zum Test zu klein, da bei etwa 7m spätestens Feierabend.

Tests draussen nicht schlecht aber mehr Probleme mit Unebenheiten.

Werd vielleicht noch an der Mittenstelleung (durch Gummiband- siehe Foto) des Linearantriebs etwas arbeiten, aber dann müsste ich mich doch mal wieder mit dem Atmega8 beschäftigen, wegen feinfühligerer Regelung,
Kurven etc.

Gruss mausi_mick

Ps: noch ein Foto vom jetzigen Bauzustand

Hi MW-Fans,

erst Mal großes Lob für die Mini-Variante vom Monowheel.

Als ich den Thread entdeckt habe, bin ich natürlich sofort darangegengen die Werte in das Simulationsprogramm einzugeben. Das Programm ist wieder unter http://www.rasenrobo.de/monowheel/einrad.exe abgespeichert. Das Programm startet mit Parameteren wie ich denke, dass sie für das Baby passen könnten. Für genauere Angaben (Pendelgewichte, Höhe der Pendel, Höhe Schwerpunkt, Radius) wäre ich natürlich dankbar. Ich würde dann das Programm so abändern, dass es gleich mit den passenden Werten startet.

Das SW-MonoWheel startet mit 1,5 m/sec und leichter Schräglage, sonst würde es ja nur gerade aus fahren. Nach einiger Zeit beginnt es leicht zu taumeln. Mit der rechten Maustaste kann man dann die Pendel automatisch entsprechend der Schräglage auslenken (Autopilot). Dadurch stabilisiert es sich wieder. Eine gezielte Kurvenfahrt ist schwierig. Lenkt man das Pendel aus beginnt das MW eher zu taumeln, als in eine Kurve zu gehen. Man müsste wohl noch mit der Geschwindigkeit und komplizierteren Pendelbewegungen spielen.

Viele Grüsse

Christian

Hi MW-Fans,
Hi Christian H,

hab mal einige Daten zusammengefasst:

Masse Aussenrad: 230 g
Durchmesser Aussenrad : 213 mm
Durchmesser Fahrbahn: 170 mm
Durchmessr Aluring (innen): 140 mm

Masse Innenteil: 520 g
Länge Innenteil : 139 mm
Breite Innenteil : 45 mm Arbeitsfläche
80 mm Achslänge ( + 10 mm Reserve )
140 mm Linearmotor fest +- 35 mm (max Schiebeweg)
Anmerkung: genutzt werden von dem Weg vermutlich nur +-15mm
aufgrund der Fderrückstellkräfte
Pendelmasse : 41g + ca 9 g (Aluschiene mit Zahnstange) = 50 g
Der Schwerpunkt der Pendelmasse befindet sich ca 25 mm oberhalb der Arbeitsfläche.
Masse rotierende Räder (blau. silber , rot). 2 x 37 g = 74 g
Abstand der rot. Rädscheiben ca 60 mm
Drehzahl ?? (vielleicht durch Rückrechnung aus Fahrgeschwindigkeit 1-1,5 m /s ?)
Rollendurchmesser Motor : ca 7 mm
Rollendurchmesser Rotationsrad (rot) : ca 39 mm
Rollendurchmesser Rotationsrad (blau) : ca 17 mm
Rollendurchmesser Antriebsrad (rot) : ca 39 mm
Antriebsraddurchmesser : ca 40mm
Laufraddurchmesser : ca 40 mm
Schwerpunkt : ca 80 mm (von vorne, wo der Schalter ist ), ca 30 mm unterhalb Montagefläche (oder einfacher: etwa in der Mitte des Akkus
(wir sollten vielleicht noch ein Koordinatensystem einführen).
Schwerpunkt Innenteil (vom Boden, in Laufrad eingesetzt): ca 60 mm
Schwerpunkt Gesamt (vom Boden, geschätzt) : ca 75 mm
Sensorabstand GP2D120:
seitlich : ca 50 mm rechts von Radmittelebene
vom Boden:
Ruhelage: (Rad senkrecht, Arbeitsfläche waagerecht): ca 80 mm
Anfahren: (Rad Senkrecht, Arbeitsfläche 30 ° gekippt): ca 95 mm , optische Distanz ca 115 mm,( da IR-Strahl nach vorne gekippt).
Fahren (Arbeitsfläche waagerecht ?, Rad ca 20° nach rechts geneigt): ca 65 mm
Fahren (Arbeitsfläche waagerecht ?, Rad ca 20° nach links geneigt): ca 95 mm

Einstellungen Fenster-Diskriminator (durch 2,2kOhm Trimmer justierbar) :

obere Schwelle: 1,53 V ... 1,68 V ( ca 85 mm ... 75 mm GP2D120)
untere Schwelle: 1,45 V ... 1,62 V ( ca 90 mm ... 78 mm GP2D120)

Da das MW Hinterradantrieb hat (rote Schnurolle ), schiebt es das rotierende Gewicht beim Anfahren nach oben, die Antriebsräder werden stark belastet (wenn ich es andersherumlaufen liesse, hätten die Vorderräder zu wenig Anpressdruck auf die Fahrbahn).

Der Reibwert der Fahrbahn wurde durch Asphalt - Quatsch - aufgeklebten Fahrradschlauch erhöht, ebenso die Aussenseite des Rades.

Gruß und viel Spass

mausi_mick

Hi Christian H,

ist ja ein Superding, Deine Simulation,

Das Pendelgewicht schafft wohl nur ca +- 15 mm durch die 2 Brems-/Rückstellfedern .

Der Schwerpunkt des Innenteils liegt wohl ca 60 mm vom Boden,
der Gesamtschwerpunkt liegt damit wohl zwischen 70mm und 80mm (geschätzt).

Hab mal mit ein paar Werten getestet, wenn ich den jetzigen Gesamtschwerpunkt eingebe , ist das Ding sehr instabil und kippt bereits in der Simulation nach 2 sec.

In der Realität schafft es auf ebenem Untergrund/Parkett wohl (gefühlte ) 10 sec.

Wichtig ist wohl auch die Anfangsgeschwindigkeit, was ich voll bestätigen kann.

Vielleicht hast Du in dem Modell die rotierenden "Massen" nicht berücksichtigt, oder bringen die nichts ?

Ist es wirklich so, dass - wenn ich den Schwerpunkt tiefer lege (von 10 cm auf real 7-8 cm) - das MW instabiler wird ?

PS: in der Simulation bezeichnest Du das MW als Baby-Wheel, das
ist aber nur auf dem 1. Bild zu sehen und wesentlich kleiner und leichter, aber auch - aufgrund der relativ dicken Bereifung und des kleinen Innenteils - recht instabil - der Schwerpunkt ist wohl viel zu hoch.
Ist zur Zeit nicht fahrbereit.

Das jetzige würde ich eher Basic-MW nennen, da ich es mehr als Experimentierplattform sehe.

Gruß

Hi,

von den rotierenden Massen ist nur das Aussenrad berücksichtigt. Allerdings spielt bei der Berechnung auch eine Rolle wie genau die zeitliche Auflösung ist. Die Berechnung wird genauer wenn man den Zeitfaktor erhöht. Mit 400 fährt das Rad etwa 7 sec lang. Letztlich beginnt es aber wieder, mit etwa 3 Schwingungen pro sec zu torkeln was ja ungefähr passen würde. Die Breite der Reifen geht natürlich nicht in die Berechnung ein. Dies ist sicherlich bei deinem basic-MW von Vorteil. Bei sehr niedrigen Schwerpunkt ergibt sich ein Stehaufmänncheneffekt. Im Modell gibt des diesen Effekt nicht.

Gruß

Christian

´N Morgen, mausi_mick,

Zitat:

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Zitat von mausi_mick

... Das Pendelgewicht schafft wohl nur ca +- 15 mm durch die 2 Brems-/Rückstellfedern ...

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Ja, das hatte ich schon bei Deinem früheren Posting bemerkt. Mein Vorschlag:
..........................Bild hier  
Mach doch an den äusseren Enden Deines Auslegers Rollen oder sonstige Umlenker und fixiere daran die Zuggummis, siehe Skizze (rot - Rollen, blau - Zugfedern, braun - Gummifixierung). Damit wird Deine Federsteifigkeit fast 1/3 und Du kannst trotzdem Deine Vorspannug noch halten.

Weiter viel Erfolg,

Hi Christian H, Hi oberallgeier,

mit den Parametern in Anhang läufts relativ realistisch so 10-12 sec (mit 10 cm Schwerpunktabstand), wenn ich aber die realeren 7 cm eingebe liegt e nach 2 sec. Ich könnte ja relativ einfach den Schwerpunkt nach oben verschieben, aber eigentlich war mein Ansatz, ihn tief zu halten.

Mit den Umlenkrollen scheint mir eine gute Idee zu sein. Zur Zeit hab ich 2 Spiralfedern von einem mittigen Punkt neben dem Schalter zu den beiden Schrauben aussen. Ausserdem hab ich die Motorspannung um ca 1,5 V erhöht. Dadurch ist die Pendelbewegung etwas weiter und symmetrischer geworden.

Gruß und Dank

mausi_mick

Hi,
die Sache mit dem Schwerpunkt ist interessant, da man ja in erster Linie einen niedrigen Schwerpunkt favorisieren würde, im Modell es aber umgekehrt ist. Die übliche Vorstellung dass ein niedriger Schwerpunkt gut ist, hängt, so glaube ich, mit der Relation Höhe des Schwerpunkts zu Breite des Gefährts (also Achsabstand bei einem Auto, Breite des Reifens bei einem MonoWheel) zusammen. Geht man von einem sehr schmalen Rad aus (im Modell Breite = 0 ) ist es anders. Gut vorstellen kann man es sich für die Geschwindigkeit v = 0. Eine Büroklammer oder Bleistifft fällt auch schneller um als ein Stock von 1 m Länge. Zumindest im Modell und bei niedrigen Geschwindigkeiten wird dieser Effekt ebenfalls zum Tragen kommen.

Limitiert wir die Höhe des Schwerpunktes dadurch, dass dies die Rotation des Innenteils beeinflußt. Je niedriger der Schwerpunkt des Innenteils, desto besser ist die Kraftübertragung auf das Rad. Legt man den Schwerpunkt in die Radmitte beginnt sich das Innenteil zu drehen. Dies kann man auch am Modell simulieren, wenn man Höhe Schwerpunkt = Radius setzt, den Tempomat ausschaltet und etwas Gas gibt.


Christian