Mechanik für stabile lineare Bewegung

[Unregistriert]

Danke ihr zwei für eure antworten.
Und einmal mehr wichtige Details vergessen, so ist das wenn man sich in etwas noch gar nicht auskennt.

Die Bewegung dient einer Erfindung, welche noch nicht geschützt ist, weshalb ich nicht genauer drauf eingehen kann.

-Die Zeit für die volle Bewegung (hin und zurück - also ca 6-8 cm) sollte unter zwei Sekunden liegen. Nicht viel schneller als eine Sekunde.

-Die ankopplung ist frei. Im Moment soll sie an ein Flacheisen der Maße 1cm x 0,4cm übertragen werden. (Länge spielt denke ich ja keine Rolle aber ca 10cm).

-Das ganze wird eine kleine Maschinen der ungefähren Maße von 0,25cm × 0,25cm × 0,40cm (b x t x h). Wird aber auch vielleicht im freien eingesetzt. Da das System aber recht geschlossen ist sollte der Punkt Rost etc keine Rolle spielen, oder?

-Die Bewegung wird wohl hauptsächlich zwischen 500mal und 2000 mal am Tag aufgeführt.

Vielen vielen Dank für eure Hilfe!

Daniel

[ranke]

Das ganze wird eine kleine Maschinen der ungefähren Maße von 0,25cm × 0,25cm × 0,40cm (b x t x h).

Eine Kubatur von nur 25 Kubikmillimeter ist allerdings außergewöhnlich kompakt.

Da das System aber recht geschlossen ist sollte der Punkt Rost etc keine Rolle spielen, oder?

Entweder hundertprozentig (druck-)dicht, oder Rost spielt eine Rolle. Das kann man aber eventuell noch mal gesondert diskutieren.
Woher soll denn die Antriebsenergie für die Bewegung kommen?

[Unregistriert]

Mist!
Meter nicht cm!
Bis auf das Flacheisen, ein Kabel, einem An/Aus Schalter und einem Sensor oder einem mechanischen Schalter ist die Maschine 100% dicht. Generell wohl sehr dicht...

[i_make_it]

-Die Zeit für die volle Bewegung (hin und zurück - also ca 6-8 cm) sollte unter zwei Sekunden liegen. Nicht viel schneller als eine Sekunde.
-Die ankopplung ist frei.

Gehen wir von einer Sekunde aus,
Dann sind die 4cm hin in 0.5s und die 4cm zurück ebenfalls in 0,5s auszuführen.
Also von Geschwindigkeit 0m/s in 0,25s, auf einer Strecke von 2cm beschleunigen bis zur Maximalgeschwindigkeit, dann in weiteren 0,25s auf weiteren 2cm wieder abbremsen bis 0m/s und dann in umgekehrter Richtung das selbe noch mal bis man wieder an der Ausgangsposition ist.
Man kann in erster Näherung also mit v=0,16m/s und a=0,64m/s² rechnen.
Das sind Werte die mit gleitenden Führungen problemlos zu bewältigen sind.

ein Flacheisen der Maße 1cm x 0,4cm übertragen werden. (Länge spielt denke ich ja keine Rolle aber ca 10cm).

Bei einer Führung kommt es grade auf die Seitenverhältnisse an.
Ein Gedankenexperiment: nimm einen Balken 10cm * 10cm * 100cm.
Einmal längs in einer 10cm * 10cm Führung von 50cm Länge.
Das lässt sich ganz gut bewegen.
Anderes Extrem: den Balken quer nehmen mit einer Führung von 10cm * 100cm mit 50cm Länge.
Wenn man da jetzt versucht den nun 100cm breiten aber nur 10cm langen Balken zu bewegen, wird das ständig verkanten.

Also das zu bewegende Teil ist 4mm * 10mm * 100mm groß, bei 40mm Hub.
Damit kann die Führungslänge also mit minimum 60mm angenommen werden.
Das kommt in den Abmessungen einem Meßschieber (Schieblehre) nahe.
Also eine Flachführung:
https://metallwarriors.files.wordpre...rung.png?w=648

Hier kommt es dann auch noch auf die Werkstoffpaarung an.
Eine Stahl auf Messing/Bronze Führung z.B. rostet nicht fest und hat selbstschmierende Eigenschaften.

Wird aber auch vielleicht im freien eingesetzt. Da das System aber recht geschlossen ist sollte der Punkt Rost etc keine Rolle spielen, oder?

Feuchtigkeit kommt fast überall hin.
Wenn das System nicht Wasserdicht ist, spielt Rost immer noch eine Rolle.
Es geht hier nicht um ein totales verrosten, sondern das beim Rosten eine Volumenzunahme stattfindet.
Bei einer Spielpassung einer Führung mit 0,05mm Luft ist da schnell schluß.
Also plant man entweder regelmäßiges Ölen/Fetten ein oder ändert den Werkstoff.

-Die Bewegung wird wohl hauptsächlich zwischen 500mal und 2000 mal am Tag aufgeführt.

Mal ausgehend von 2000 Betätigungen am Tag und 260 Tagen pro Jahr (365/7*5) wären das 520.000 Zyklen pro jahr.
Bei 365 Tagen, 730.000 Zyklen pro Jahr.

Der Verschleiß beeinflußt auch die Lebensdauer, Werkstoffauswahl (von Kunststoff bis zu gehärtetem Stahl)
Das spielt also alles bei der Konstruktion mit ein.
Lässt sich das Bauteil leicht und schnell wechseln und kostet nicht viel oder ist Das Bauteil so komplex/hoch belastet/teuer, das es entsprechend langliebig kostruiert sein muß.

[Manf]

Typisch gut erprobte und preiswerte Führungen gibt in der Ausführung als Kugelauszüge.

http://www.ebay.de/itm/like/13104097...&ul_noapp=true

[i_make_it]

Typisch gut erprobte und preiswerte Führungen gibt in der Ausführung als Kugelauszüge.

http://www.ebay.de/itm/like/13104097...&ul_noapp=true

@Manf: wenn Du einen hast in 100mm*10mm*4mm Baugröße mit 40mm Hub, darfst Du mir die Quelle bitte auch nennen, da ich an so kleinen Lösungen auch immer interessiert bin.
Ich fürchte nämlich was Du vorschlägst, ist etwas groß.
In meiner Lehre haben wir sowas noch als Schwalbenschwanzführung von Hand gefeilt.

Spontan fällt mir ein 4x10x200mm HSS Drehmeißel Stahl ein. durch den Chromgehalt schon etwas rostträge.
Müsste man ggf. in einem etwas größerem Grillfeuer glühen, damit man ihn ohne Sonderwerkzeuge bearbeiten kann.

[Unregistriert]

@make_it: Daanke für deinen ausführlichen Post. Das war viel mehr als erwartet!

Ich hätte erwähnen sollen,
dass das Material eigentlich frei ist. Um die Mechanik zu testen habe ich ein Flacheisen benutzt. Generell muss es einer Zugentlastung von mittlere Armkraft standhalten. Ich habe leider kein Kraftmesser und kann nicht genauer drauf eingehen.
Der Vorschub findet fast Widerstandslos statt. Erst beim zurückziehen ist eine relative Kraft von Nöten. Würde man das Flacheisen an eine Schnur hängen könnte man die Mechanik dennoch mit dem kleinsten Finger betätigen (zurückziehen) es wäre jedoch nicht so angenehm. Ich hoffe damit den Kraftaufwand etwas eingeschränkt zu haben.

Welche Materialien in welcher Führung mit welchem Motor würdest du dann vorschlagen?

-Dichtigkeit: Das Kabel und die Schalter kann man ja Wasserdicht verbauen. Lediglich der Fühler der den Zyklus starten soll und die "Stange" - damit meine ich das Flacheisen, aus welchem Material auch immer es später bestehen mag - sind "Schwachstellen" um das Gehäuse vollständig Wasserdicht zu machen. Die Maschine sollte jedoch wartungsfrei funktionieren und eine Laufzeit von mindestens 3 eher 5 Jahren haben. Hauptanwendung ist in geschlossen, aber bestimmt nicht sehr trockenen Räumen.