Mono Wheel Bot

[oberallgeier]

Hallo Alle,

Christian H hat sich wieder mal der Programmiererei hingegeben (danke für die Zeit, die Du dafür aufwendest) und ich darf den Überbringer froher Botschaft machen: Es gibt mehrerer neue "Einrad.exe". Die neueste Version habe ich hochgeladen, sie ist eben verlinkt gewesen und natürlich auch hier (bitte klicken) verfügbar.

ChristianH hat Varianten eingebaut. ChristianH, hier nochmal vielen Dank für Deine Zeit und besonders für Deine physikalisch/mathematische Kunst, die Du in dieses Projekt hineinsteckst. Und ich lese mich mit Genuss durch Dein physikalisches Seminar zum Thema MonoWheel hier im Thread. Jetzt nehme ich mir (statt eines eigenen Kommentars) die Freiheit, ChristianH aus seiner letzten Mail zu zitieren (die früheren mails hatte ich erst jetzt gelesen - - der Nachteil stundenlanger Saunaabende). Das Zitat:

Ich habe jetzt mal angenommen, dass man ein Pendel zusätzlich teilweise entgegengesetzt einschlägt. Damit scheint man besser steuern zu können. Damit schaut die Sache gar nicht mal so schlecht aus. Trotzdem wird das Monowheel schwer zu lenken sein. Wird gutes Einfühlungsvermögen und schnelle Reaktionen erfordern. Bin gespannt wann wir die ersten Videos von Fahrversuchen sehen werden.

Ansonsten - scheinen ja die Interessenten mit dem schönen Einrad-Simulator schon mal zu üben. Dann wünsche ich viel Glück mit der neuen Version - meine ersten fünf Fahrten - reden wir nicht drüber, die letzte Fahrt waren 30 (DREISSIG) Sekunden bis zum Umfall . . . es hatte gebraucht bis ich mich daran erinnerte, dass Bremsen eine negative Beschleunigung ist [-o< . Aber so mit dem Tempo 1 ... 1,3 gings ne Weile ganz gut.

Mal sehen wer die erste Minute schafft!

[Murdoc_mm]

Hi,

Der Akku ist ja 9,3 cm hoch und die Unterfläche des Akkus 8,7 cm vom Boden entfernt. Der Schwerpunkt des Akkus ist damit 25 cm -8,7cm - 4,6 cm als etwa 12 cm von der Radachse entfernt.

Ich denke nicht das wir mit dem Schwerpunkt des Akkus rechnen sollten sondern eher mit dem Schwerpunkt des gesamten Innenlebens und auch nicht nur mit der Masse des Akkus sondern mit der Masse des Innenlebens.

Der Schwerpunkt des Innenlebens ist (nach Bild 08 ) 116 mm von der Unterseite der Akkuhalterung entfernt und die Unterseite des Akkus bei montiertem Fahrrad-Rad (siehe Bild 11) 84 mm vom Boden entfernt. Heißt der Schwerpunkt des Innenlebens ist 200 mm über Boden oder ((500/2 - 200)/2) ca. 50 mm vom Mittelpunkt des Bots entfernt.

Das Gewicht des Innelebens ist 10,5 Kg (Gesamtmasse Bot, Bild 14) minus aufgerundet 1,5 Kg des Rades (Bild 02). Macht 9 Kg für das Innenleben.

Wenn ich das zusammenrechne (9*10*0,05) komm ich auf 4,5Nm. Diese 4,5Nm kommen also an der gedachten großes-Rad-Achse zustande wenn das Innenleben voll ausgelenkt wird.

Und ab dann weiß ich nicht weiter. Jetzt müsste man (glaube ich) irgendwie die Untersetzungen (Zahnriemen und kl.-gr. Rad) und den Drehmomentveränderung bei dem übergang von Zahnriemen zu Laufrolle mit einberechnen (was ich auch mal versucht habe) aber ich komm da auf keine sinnvollen Ergebnisse.

@Christian: Ich stell mal ne Excel von mir rein mit anderen Werten und schon ein paar Rechnungen. Kannst du mit diesen Werten nochmal rechnen?

Da ich ja immer die Kosten im Blick habe(n muss) und mir keinen Motortreiber für zweistellige Amperezahlen kaufen möchte würde ich den Nennstrom des Motors mal auf 4A festlegen wollen. Das sollte bei 12V, 75% Wirkungsgrad und 2 Antriebsmotoren immernoch ca. 65-70W auf die Motorwellen bringen. Zu viel Leistung ist eh nicht (oder nur schwer) kontrollierbar.

Außerdem sollte das Untersetzungsverhältnis der Zahnriemen nicht so groß werden (max. 1:4), nicht weil es nicht funktionieren würde sondern weil dann die Zahnscheiben (wie nennt man die richtig?) sehr groß werden würden und das der Optik nicht sehr gut tut. \/

Danke für eure Hilfe,

Gruß

[Klingon77]

hi,

am besten wäre ein Getriebemotor (wegen dem stabilen Getriebeabgang).

* mögliche Höchstgeschwindigkeit des Wheel´s: 20 Km/h

* Wirkdurchmesser der Roler-Blade Rollen ca. 60mm
(sie liegen ja schräg an der Felge, wodurch der Wirkdurchmesser verkleinert wird)

* Übersetzung von Motor zu Roler-Blade Rollen von 1:2 mit Zahnriemenrädern.

* Drehzahl (Roler-Blade Rollen) ca. 2800 1/min.

Gehe nun zur Weihnachtsfeier der Rettungswache!
Mächtig viel Bier trinken.
Bin morgen wieder da und (hoffentlich) fähig, weiter zu bauen.

liebe (noch nüchterne) Grüße,

Klingon77

[oberallgeier]

... Gehe nun zur Weihnachtsfeier der Rettungswache ...

Ich will ja nicht stänkern, aber Weihnachten hatten wir letztes Jahr. Oder seid ihr so früh dran? Ok, schon klar: Karnevalsunfälle, Osterverkehr mit Problemen, Ferien-chaos-mit-Herzinfarkten, Nach-Urlaubs-Gesundheitsschäden, Herbstferien-chaos, Vorweihnachtliche Um-fälle - - - ich glaube Ihr feiert einfach vor, zur einzig möglichen Gelegenheit.

[Klingon77]

... Gehe nun zur Weihnachtsfeier der Rettungswache ...

Ich will ja nicht stänkern, aber Weihnachten hatten wir letztes Jahr. Oder seid ihr so früh dran? Ok, schon klar: Karnevalsunfälle, Osterverkehr mit Problemen, Ferien-chaos-mit-Herzinfarkten, Nach-Urlaubs-Gesundheitsschäden, Herbstferien-chaos, Vorweihnachtliche Um-fälle - - - ich glaube Ihr feiert einfach vor, zur einzig möglichen Gelegenheit.

hi,

Mitte Jänner ist es immer recht ruhig.
Die Gelegenheit dürfen wir uns nicht entgehen lassen.

Gehe nun wieder drehen, fräsen, bohren...

liebe Grüße,
Klingon77

[Sternthaler]

Hallo zusammen,
ich lese noch immer sehr interressiert mit.
Euer Projekt Klingon77, ist einfach "umwerfend".

Im Einrad-Simulator habe ich zumindest erst einmal das Ziel von oberallgeier erledigt. Na gut, eigentlich war es mein Sohn.

Gruß Christof

[oberallgeier]

Prima - ein Lob für den Sohn - und dessen Vater.

Dann müssten wir doch die Latte gleich um 100 sec höher legen - auf 120. Wer will, kann ja mitmachen, aber wäre das nicht gleich ein neuer Thread ?

"MW-Simulator von ChristianH"

[Murdoc_mm]

Hi,

ich war gestern noch mal ein bissel beim C suchen und hab das hier gefunden: Artikel-Nr.: 222363 - 62 (540ER GETRIEBEMOTOR)

Der ist fast perfekt. Außer das er die gesetzten 4A nicht ausreizt und damit nicht das Drehmoment von 4A-Motoren erreicht.

Werte:

Leerlauf-Drehzahl an 12 Volt: 1436 U/min
Betriebsspannung: 4.5 - 15 V/DC
Abm.: (Ø x L) 39 mm x 80 mm
Untersetzung: 11:1
Gewicht: 238 g
Wellen-Ø: 6 mm
Wellen-Länge: 15 mm

Werte vorm Getriebe:

Motor bei 12 V/DC - Nennspannung: Leerlauf: Drehzahl 15 800 U/min, Strom 0,52 A

Bei max. Effizienz: Drehzahl 13 360 U/min, Strom 2,85 A, Drehmoment 1,544 Ncm, 21,2 W

Eff. 61,9 %.

Wenn da steht vorm Getriebe 1,5 Ncm, kann ich dann einfach mal 11 rechnen und hab das Drehmoment an der Getriebewelle?

Was haltet ihr sonst von dem motor?

Gruß

[vohopri]

Hallo,

ja das ist das Drehmoment vom Motor.
Weil die Angaben bei den Händlern oft unklar sind hilft das Nachrechnen. Und bei 21W und 13600Upm hast du 0.015Nm

Multipliziert mit der Übersetzung ins Langsame und abzüglich Getriebeverluste hast du dann das Drehmoment am Getriebeausgang.

grüsse,
Hannes

[Klingon77]

hi,

der "Hüfthalter" und die Antennenbefestigung sind fertig.
Dabei habe ich einen schönen "Klops" geschossen.
Davon aber später mehr (wer spricht schon gerne über seine Unzulänglichkeiten).

Nach der gestrigen Orgie habe ich mich doch noch aufgerafft und die noch ausstehenden Federn für die Obere Laufrolle gefertigt.

Zur Erinnerung:
die Laufrolle ist, federunterstützt, in einer Schwinge gelagert um den nicht exakten Rundlauf der Felge zu kompensieren.

Federstahl gibt es in unterschiedlichen Durchmessern beim großen "C" relativ günstig zu kaufen.

Unserer sollte dann 0,8mm im Durchmesser sein. Die Stangen sind 1m lang.

Bild hier  

Die Federn werden in der Konstruktion durch Schraubenköpfe am Platz gehalten.
Die Schraubenköpfe weisen einen Durchmesser von 5,4mm auf.
Die Federn sollten mit Ihrem Innendurchmesser unwesentlich größer sein.

Ich wählte ein Stück Rundstahl, welches in der "Restekiste" vor sich hin oxidierte. Der Durchmesser betrug 5mm.

Der Durchmesser des Körpers (Rundstahl), um welchen die Feder gewickelt wird muß immer kleiner sein, als der angepeilte Innendurchmesser.
Die Feder biegt sich nach dem Wickeln, entsprechend ihrem Naturell, noch ein wenig auf.

Durch den Rundstahl bohrte ich ein 1mm großes Loch um den Anfang des Federstahl-Stabes aufzunehmen.


Bild hier  

Den Rundstahl noch an der Stirnfläche mit einer Zentrierbohrung versehen und ab in die Drehmaschine.

Dann in der Wechselradtabelle der "Drehe" nachgeschaut und die gewünschte Steigung der Feder (2,5 mm) mit den Wechselrädern eingestellt. Das ist der selbe Arbeitsschritt, der beim Gewindeschneiden vollzogen wird.


Bild hier  

Nun wird der Federstahl mit zwei Flachzangen (oder im Schraubstock) vorne um 90 Grad abgewinkelt und das Ende in die 1mm Bohrung eingeführt.

Den Rest des Stabes klemmt man zwischen zwei flachen Hölzern in den Meißelhalter der Drehmaschine.


Bild hier  

Die Klemmung des Federstahls im Meißelhalter von der anderen Seite.
Der Flachstahl über den beiden Hölzern dient der gleichmäßigen Druckverteilung auf die Hölzer.

Die Hölzer als solches dienen nur dazu, den Federstahl einerseits zu fixieren und gleichzeitig ein durchgleiten beim wickeln zu gewährleisten.


Bild hier  


Das Ergebnis des ersten Wickelversuches.
Im Hintergrund das alte Provisorium, welches bis Dato Verwendung fand.

Ein kurzes Video (MP4) mit dem Wickelvorgang findet Ihr hier.

http://klingon77.roboterbastler.de/M...r/Video-01.mp4

Den Codec für MP4 könnt Ihr euch hier runterladen.

http://quicktime-alternative.softonic.de/

Bei meinem Window´s Media Player kann ich nach der Installation MP4 darstellen.

Möchte man statt Druckfedern Zugfedern herstellen, muß der eingestellte Vorschub der Stärke des Federstahls entsprechen.


Bild hier  

Von den Rohlingen habe ich zwei gefertigt. Die wurden dann in der Mitte geteilt.

Der Innendurchmesser beträgt nun 5,8mm. 0,4mm größer als der Schraubenkopf.

Da die Federn ja bekanntermaßen ein "sprunghaftes" Leben führen und auch dazu neigen auf "nimmerwiedersehen" wegzuspringen habe ich statt der drei benötigten gleich noch eine vierte gefertigt.



Bild hier  

Nun geht es darum, die "unschönen" Federenden zu begradigen/planen.

Dazu nimmt man (wieder aus der Restekiste) ein Stück Rundstahl von 5mm Durchmesser und steckt die Feder drauf.


Bild hier  

Dann wird das Konstrukt entsprechend dem Bild an die Schleifscheibe des Schleifbocks gehalten.

Der Rundstahl soll eben (locker) die Schleifscheibe berühren.
Die Feder wird dabei mit leichtem Druck während des Schleifvorganges an die Scheibe gedrückt.

Dabei geschieht folgendes:

* Der Rundstahl verhindert, daß die Feder zwischen Schleifscheibe und Auflage gerät und klemmt. Die Feder wird sauber geführt.
* Durch den Druck der Feder auf die Schleifscheibe erwärmt sich diese im vorderen Bereich bis zur Rotglut.
* Der Federstahl wird weich und legt sich (mehr oder weniger plan) an.
* Es wird ein sauberer Federauslauf geschliffen.

Ein kurzes Video vom Schleifvorgang findet ihr hier:

http://klingon77.roboterbastler.de/M...r/Video-02.mp4


Bild hier  

Das Resultat des Schleifvorganges.

Möchte man, wie bei industriell gefertigten Federn vorab eine Wicklung, welche komplett plan anliegt müsste man beim Wickeln während der ersten und letzten Umdrehungen ohne Vorschub (Vorschub im Federstahldurchmesser) arbeiten.

Es geht aber auch so.

Bild hier  

Das Endresultat der Arbeit.

In das untere Flachalu werden noch drei Schrauben zur Fixierung der Federn eingearbeitet.

Drei Federn sind, wie ich feststellen konnte zu viel.
Zwei Stück reichen locker aus; evtl. auch nur eine.
Das müssen die Lauftests ergeben.


Ich hoffe, ich konnte mit diesem Beitrag dem Einen oder Anderen Drehmaschinen-Besitzer eine kleine Anregung geben.

Wichtig beim wickeln von Federn ist, daß die dabei auftretenden Kräfte nicht zu unterschätzen sind.
Ein Abstützen der Welle in der Drehmaschine durch eine (mitlaufende) Körnerspitze ist unbedingt notwendig!
Eine Schutzbrille und erhöhte Vorsicht beim Entnehmen der fertigen Wicklung, welche unter starker Spannung stehen, sind obligat.

Die Tage beschreibe ich dann mal, was man besser nicht machen sollte


liebe Grüße,

Klingon77