Kugelförmige Räder ?

[PICture]

Hallo!

Ich möchte meinen solarbetriebenen künstlichen Tier (k.T.) mit zwei um ca. 8 mW "starken" Getriebestepper:
https://www.roboternetz.de/community...l=1#post557844 antreiben. Das Gewicht des Fahrgestells (unter 100 g) kann ich zwar nicht bis auf Null reduzieren, habe aber irgendwo BEAMER-Antriebe mit zum Boden geneigten Motorenachsen gesehen:

                              V e r s i o n

                    1                              2
                                           / \           / \
        _-_    .--------.    _-_           \  \---------/  /
       /   \   | |    | |   /   \           \  \       /  /
      /     \  | | GF | |  /     \           \M \  GF /M /
     (   R   )-|M|    |M|-(   R   )       _  /\  \   /  /\  _
      \     /  | |    | |  \     /       / \/ |\ /   \ /| \/ \
       \_ _/   '--------'   \_ _/       ( R ) '---------' ( R )
         -                    -          \_/               \_/
     ----------------------------------------------------------
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     R = Rad (Kugelförmig)

     M = Motor

    GF = Gehäuse vom Fahrgestell

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Ich denke, dass ich als angetriebene Räder einfach bereits vorhandene Kugel mit diversen Durchmesser aus Styropor probieren könnte. Damit könnte man wahrscheinlich die auf den Boden ausgeübte Kraft durch Neigung der Motorachsen und Grösse der kugelförmigen Räder so verändern, dass sich der vorhandene Fahrgestell bewegen könnte. Ist meine "verrückte" Idee richtig oder sinnlos ?

[drew]

Hi,
so ganz habe ich nicht verstanden, warum Du die Motorenachsen nach unten neigen willst. Würden sich sonst die Achsen durch biegen, oder brechen?

Vom Gefühl her würde ich erwarten, dass jedes einzelne Rad sich nicht nach vorne bewegen will, sondern nach außen (in einem Kreis).
Dann hast Du bestimmt Reibungsverluste und eine Kraft auf Deine Achsen.

Ich habe das jetzt nicht ausprobiert, sollte aber ganz leicht zu testen sein, wenn Du die kugeln aufspießt und per Hand drehst.

Gruß,
Drew

[PICture]

Hi,

vielen Dank für hilfreiche Erklärung !

Ich habe es nur mal gesehen und gedacht, dass es wie Planetengetriebe funktionieren könnte, nur anstat Konus eine Kugel wird. Die Mechanik ist meine Schwäche und mir geht's vor allem um stufenlose mechanische Regulierung und Anpassung der Schubkraft. Normaleweise möchte ich die Kugelräder abwechselnd antreiben, dann sollte sich es nich drehen, sondern um Mittelpunkt, also unangetriebenes Rad, am Bogen bewegen, oder ?

[ranke]

Hallo Andreas,
die Idee sollte schon funktionieren, zumindest auf glattem, ebenen Boden.
Gruß,
Uli

[PICture]

Hallo Ulli,

herzlichen Dank für deine Bestätigung. Jetzt kann ich also anfangen nicht um sonst zu basteln.

[White_Fox]

Das sich das Rad eher nach außen als nach vorne bewegen würde würde ich auch vermuten.

Ich habs gerade mal mit einem kleinen Ball ausprobiert...Eine rollende Kugel auf ebener Fläche mit Drehachse, die nicht parrallel zur Fläche ist, ergibt unweigerlich Reibung. Das heißt nicht, daß dein Auto nicht fahren wird, aber es geht eben entsprechend viel Leistung für den Antrieb verloren.

Das Ganze ist auch relativ leicht nachzuvollziehen: Nimm eine Kugel und zeichne die Linie, auf der sich Kugel und Boden berühren müssten (Konjunktiv beachten!) in Gedanken. Das ist genau diejenige Linie die die kreisförmige "Kugelscheibe" begrenzt die auf der Fläche aufliegt, auf deren Mittelpunkt die Drehachse der Kugel (=Achse längs deiner Fahrzeugachse) liegt und die rechtwinklig zur Drehachse ausgerichtet ist. Im Prinzip könntest du die Kugel genauso durch ein Rad ersetzen.

Das Problem ist jetzt allerdings, daß die reale Berührfläche keineswegs besagte Kugelscheibe sein wird. Sondern vielmehr eiert diese Scheibe nun um die Achse herum. Und damit rutscht die Kugel mit zunehmendem Winkel mehr als daß sie rollt. Treib das Problem mal auf die Spitze und stell die Achse senkrecht zur Fahrbahn. In diesem Punkt hast du nur noch Reibung und keinerlei Bewegung parallel zur Auflagefläche mehr.
Ich vermute mal, den theoretischen Wirkungsgrad dieses Antriebes könnte man durch eine Cosinusbeziehung mit dem Achsenwinkel berechnen.

Mir persönlich erscheint das plausibel, da ich aber kein Maschinenbauer bin würde ich das lieber von einem solchen nochmal veri- bzw. falsifiieren lassen.