Motion Control Kran

[Peter(TOO)]

Hallo,

Was braucht es um (den Begriff habe ich bei einem Zahnriemenhersteller gesehen) eine "Linear Laufkatze" zu realisieren?

Ein Zahnriemen hat immer die Eigenschaft eine Gummibandes!
Er muss grundsätzlich flexibel sein, weshalb man ihn nur mit z.B. mit Stahldrähten verstärken kann, welche auch flexibel sein müssen. Dünne Stahldrähte sind aber wiederum dehnbar.

Macht man die Verstärkung massiv hat man eine Zahnstange!
Wobei auch die Zahnspange noch etwas ärger macht, wie auch ein Getriebe. Damit sich das Ganze überhaupt bewegen kann, brauchen die Zahnräder etwas Luft dazwischen, was dann ein Spiel ergibt. So lange man sich in eine Richtung bewegt passt das noch, die belasteten Zahnflanken liegen direkt aufeinander. zwischen den unbelasteten ist dann etwas Luft. Dreht man die Drehrichtung dann um, passiert zuerst gar nichts, bis die Luft zwischen den, vorher unbelasteten, Zahnflanken raus ist. Bei Mehrstufigen Getrieben kann das eine ganze Menge sein, bis die Zähne wieder greifen.
Absolut spielfrei kann man die Zähne auch nicht machen, es braucht einerseits meistens etwas Platz für den Schmierfilm und andererseits verändert sich die Grösse der Zahnräder mit der Temperatur. Die Zahnräder würden dann recht schnell verklemmen, wenn sie etwas wärmer werden.

MfG Peter(TOO)

[i_make_it]

Zahnstange geht schon was das Spiel angeht.
Grade bei einer Schiene für einen Kamera Dolly die je nach Bedarf mal länger mal kürzer aufgebaut wird, ist es die einzige Methode ohne bei jedem Aufbau zu viel Zeit zu verlieren.

Es ist halt wie so oft eine Frage des Geldes.
Präzissionsgeschliffene Zahnstangen sind halt eine andere Preisklasse als Azetatharz Zahnstangen.
Und Servomotoren mit Planetengetrieben eine andere Preisklasse als DC-Motoren mit gradverzahnten Stirnradgetrieben.
Ein geschliffenes evolventenverzahntes Ritzel halt was anderes wie ein Modellbauritzel von Conrad.
Mit zwei Motoren lässt sich so eine Achse auch spielfrei aufbauen.
Meine längste CNC Achse hatte 22 Meter.
Und als Gantry das auch noch mal mal zwei.
Umkehrspiel mit Laserinterferomter gemessen waren 0,003mm.
Wie gesagt: alles eine Frage des Geldes das man Reinsteckt.
Vorraussetzung ist halt das man auch noch weis wie es geht und es kann.

Was Peter (TOO) zu Zahnriemen schreibt, habe ich meinem letzten Post ja auch schon angedeuted.
Kann man machen, aber wenn man die Erfahrung einmal gemacht hat, lässt man es sein.
Bei einer gewissen Länge, einer gewissen Masse und einer gewissen Dynamik beim Beschleunigen und Bremsen bekommt man da Eigenschaften eines Bungee Seils die man nicht unbedingt auf Film sehen möchte.

[rame]

Also dann versuche ich es nochmal:

Wir haben einen Wagen auf einer Schiene. Gewicht des Wagens 250kg.

Soll-Geschwindigkeit irgendwo zwischen 2-3 m/s

Was braucht es da für einen (closed loop Servo) Motor? Also welche Dimensionierung?

Was braucht es an Zahnrädern/Übersetzung? Ob das Ganze dann an ner Zahnstange oder Zahnriemen langeimert ist erstmal zweitrangig.

[i_make_it]

Die Beschleunigung die das System können soll fehlt.
Ein kleiner Motor mit entsprechedem Getriebe kann auch auf die Geschwindigkeit kommen.
Bei der Masse ist er halt nicht so dynamisch wie ein entsprechend "dick" dimensionierter Motor.
Beim Auto würde man sagen "Hubraum".
Der Fiat Panda schafft genauso 100km/h wie der Porsche 911.
Auch wenn man beide aufs Gramm genau gleich schwer macht.
Allerdings bei den von 0 auf 100 gibt es "geringe" Unterschiede.
Es gilt Newtons Kraft gleich Masse mal Beschleunigung.

Ob Zahnriemen oder Zahnstange ist leider nicht so ganz zweitrangig.
Siehe:
http://www.schrittmotoren.de/fachwis...itr_00_700.htm

[rame]

Dann mal zwei Varianten:

nach 0,5m ist die Geschwindigkeit erreicht
nach 1m ist die Geschwindigkeit erreicht

[i_make_it]

Soll-Geschwindigkeit irgendwo zwischen 2-3 m/s

Dann mal zwei Varianten:
nach 0,5m ist die Geschwindigkeit erreicht
nach 1m ist die Geschwindigkeit erreicht

Das wären dann 4 Fälle.

1) 2m/s;0,5m
2) 3m/s;0,5m
3) 2m/s;1,0m
4) 3m/s;1,0m

a = (ve²-v0²)/(2*s)

Fall 3) wären dann 2m/s² und Fall 2) 9m/s²

Gewicht des Wagens 250kg.

F=m*a

Für Fall 2) sind das dann 2,25kN.

Um von der Kraft auf das Drehmoment zu kommen, braucht man dann den Radius des Teilkreises bei einem Zahnrad oder einer Zahnriemenscheibe.
Aber die Kraft ist nur hypothetisch, da keine Reibung berücksichtigt wurde. Dafür braucht man die Reibwerte der Räder und Lager.
Also das was man bei der mechanischen Konstruktion genauso erhält wie die 250Kg Masse.
Also entweder Die Konstruktion tatsächlich korrekt durchführen, einen schlechten Reibwert nehmen und draufschlagen oder sich damit abfinden das man die 9m/s² nicht erreichen wird.

[rame]

Das wären dann 4 Fälle.

1) 2m/s;0,5m
2) 3m/s;0,5m
3) 2m/s;1,0m
4) 3m/s;1,0m

a = (ve²-v0²)/(2*s)

Fall 3) wären dann 2m/s² und Fall 2) 9m/s²



F=m*a

Für Fall 2) sind das dann 2,25kN.

Um von der Kraft auf das Drehmoment zu kommen, braucht man dann den Radius des Teilkreises bei einem Zahnrad oder einer Zahnriemenscheibe.
Aber die Kraft ist nur hypothetisch, da keine Reibung berücksichtigt wurde. Dafür braucht man die Reibwerte der Räder und Lager.
Also das was man bei der mechanischen Konstruktion genauso erhält wie die 250Kg Masse.
Also entweder Die Konstruktion tatsächlich korrekt durchführen, einen schlechten Reibwert nehmen und draufschlagen oder sich damit abfinden das man die 9m/s² nicht erreichen wird.

Danke für die Ausführungen.
Ich sehe die umfassende Theorie hinter den Dingen - das ist auch richtig und korrekt.

Gibt es eine Möglichkeit das mal in konkrete Vorschläge zu gießen?

Bspw.: der Motor XY von der Firma YZ kommt an die Leistung ran, etwas stärker wäre auch ABC und etwas schwächer wäre 08/15. Ihnen gemein ist, aber dies und der eine hat den Vorteil, der andere einen anderen. Und wenn ein Zahnrad dieser Größe dazu kommt passiert dieses, wenn es kleiner oder größer ist, dann jenes...