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Thema: Selbstfahrende Arbeitsmaschine

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Selbstfahrende Arbeitsmaschine

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    Hallo

    Zuerst einmal ein Lob an das Forum. Hier sind echt sehr viele nützliche Informationen Zusammengetragen worden.
    Ich bin beim Suchen zu meinem Projekt über dieses Forum gestoßen und hätte nun ein paar Fragen an euch.
    Falls ich die Links nicht posten darf dann gebt mir bitte bescheid. Dann muß ich das irgendwie anders lösen.

    Ich möchte mir ein Allzweckgerät wie hier auf den links und Bildern bauen.
    http://www.inspectorbots.com/Mega_Bot.html
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    Da werden 4 von diesen Motoren verwendet:
    http://hobby.npcrobotics.com/store/npc-t64/

    Sorry wenns das schon mal gegeben hat aber ich habe die Suche schon gequält und bin nie auf verwertbare Informationen gestoßen. Mir fehlen auch etwas die Suchbegriffe dafür.

    Als Basis wollte ich eine Stahlwanne mit Autoradlagern und 10 Zoll Felgen und 42cm Reifen nehmen.

    Meine Grunddaten zu dem Fahrzeug in meiner Vorstellung sind.

    Abmessungen lxbxh: ca. 100cm x 80cm x 43cm
    Gewicht ca: 120-140kg
    Nutzlast ca. 120kg
    Geschwindigkeit ca. 10-15km/h

    Nützlich sollte es sein für Anbaugeräte wie zum Beispiel Schneeschild, Kehrmaschine, Rasenmäher.
    Da ich im Rollstuhl sitze möchte ich weiters einen Autositz darauf montieren können um selbst damit zu fahren.

    Ich habe nun schon selbst probiert einige Berechnungen anzustellen. Weiters habe ich den Rechner hier auf der Homepage probiert. Leider bin ich etwas zu grün hinter den Ohren für die ganzen Berechnungen.
    Laut Rechner brauche ich am Motor ein Drehmoment von insgesamt ca. 16NM und am Rad von 320Nm.

    Ich habe jetzt das ganze Fahrzeug schon mit einigen Komponenten durchdacht und würde gerne von euch eine Meinung hören ob das ganze funktionieren könnte und durchführbar wäre.

    Als Antrieb dachte ich an 4 Elektromotoren mit 24 Volt und Schneckengetriebe. Daten siehe Bilder. 1:15 Übersetzung
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    Zur Ansteuerung der Motoren dachte ich an diese 4 Regler.
    http://www.modellbau-regler.de/shop/...products_id=87

    Zur Steuerung dachte ich an an die Multiplex SX 9

    Als Stromversorgung dachte ich an 2 100Ah Bleiakkus (Autobatterien)

    Nun meine Fragen:
    Würde das Grundsätzlich funktionieren?
    Wie lange kann ich ca. damit fahren? Fahre ja nicht immer mit Volllast.
    Wie verhält sich das Fahrzeug beim Gas Wegnehmen bzw. Bremsen da ja Schneckengetriebe selbsthemmend sind? Kann man einen Motornachlauf einstellen? Das mach mir die meisten Gedanken.
    Brauchen die Motoren irgendeine Synchronsteuerung für Gleichlauf oder ist das vernachlässigbar?

    So ich hoffe ich habe nichts vergessen
    Ich freue mich über jeden Kommetar von euch.
    Vielen Dank.

    Schöne Grüsse Peter
    Geändert von Ri772ab (24.09.2015 um 08:12 Uhr)

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Zitat Zitat von Ri772ab Beitrag anzeigen
    Als Basis wollte ich eine Stahlwanne mit Autoradlagern und 10 Zoll Felgen und 42cm Reifen nehmen.

    Meine Grunddaten zu dem Fahrzeug in meiner Vorstellung sind.

    Abmessungen lxbxh: ca. 100cm x 80cm x 43cm
    Gewicht ca: 120-140kg
    Nutzlast ca. 120kg
    Geschwindigkeit ca. 10-15km/h
    42cm Reifen = mindest Achsabstand 86cm.
    Halber Radlager Durchmesser plus Wandstärke Wanne = (l=100cm - 86cm) / 2 = 7cm
    Hier wird es schon mal sehr eng für Autoradlager.

    Gewicht ca. 120-140kg

    Nehmen wir dorch mal was als Refferenz was ähnlich augfebaut ist und ähnlich groß ist.
    Bobcat S70 Skid steer loader.
    Achsabstand 722mm
    Breite 901mm

    Versandgewicht ohne Schaufel: 1109kg
    Jetzt kalkulieren wir mal für das Führerhaus und die Hydraulik sehr großzügig 500kg,
    da bleiben immer noch 600kg für das Fahrwerk, Chassis und Antrieb.

    Ich denke bei geplanten 140kg wird die notwendige Stabilität für eine Zuladung von 120kg.
    oder entsprechende Anbaugeräte nicht gegeben sein.

    Der S70 schaft 9,8km/h bei einer Motorleistung von 16.800W (Inklusive der Leistung für die Hydraulik um die Anbaugeräte anzutreiben).

    also 2000W pro Motor würde ich als Minimum veranschlagen.
    Bei den benötigten Batterien würde ich den Strombedarf auch mit den Maximalwerten der Verbraucher ansetzen.
    Zur Berechnung der Statik würde ich die Massen aller Zukaufteile erst mal aufrunden.
    Mit der Masse die sich dann für das Chassis ergibt,
    kann man dann die Motorwahl überprüfen und ggf. neu wählen.

  3. #3
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    Fehlerkorrektur

    So hab noch mal nachgerechnet. Irgendwo hab ich einen Fehler reingehaut. Wenn ich alles Massiv und so wie ich es mir vorstelle ausführe hat das ganze Ding ca. 220kg. Jetzt ist die Frage was ich mit der Motorleistung noch alles anstellen kann. Ich habe einfach keine vorstellung dafür. Kann man da noch Schnee schieben?

  4. #4
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    Nun je nach Reibung und Masse kann man mehr oder weniger Schnee schieben bevor die Räder durchdrehen.
    Mit 220kg kann man mehr Schnee schieben als mit 140kg, da die Gewichtskraft auf den Rädern höher ist.
    mit 4 mal 800W halt weniger als mit 4 mal 2000W bevor die Motoren überlastet sind.
    Schnee ist eine undankbare Sache in der Berechnung weil Pulverschnee viel leichter ist und keine Haftung hat im Gegensatz zu Pappschnee.
    Das ist wie loser Sand und klebriger Lehm.

  5. #5
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    Wenn ich das Fahrzeugkonzept richtig verstehe ist keine Lenkmöglichkeit für die Räder vorhanden. Wenn man also eine Kurve fahren will, müssen wenigstens 2 Räder mehr oder weniger quer zur Rollrichtung über die Fahrbahn gleiten. Um das zu erreichen wird man bei allen Rädern mit dem Antriebsmoment nahe an die Schlupfgrenze gehen müssen. Bei einer angenommenen Radlast von 750N (da sind wir im Moment noch unsicher, also nur mal als Rechenbeispiel) und einem Rollradius von 0,21m braucht man im Fall einer gut griffigen Fahrbahn (Reibwert = 1) dafür ein Antriebsmoment von etwa 150Nm pro Rad.
    Bei der von Dir vorgeschlagenen Antriebskonfiguration wären etwa 20Nm (ohne Verluste eher 30Nm, aber Schneckengetriebe haben viel Reibung) pro Rad zu erwarten. Es wird also allenfalls nur geradeaus fahren können.

  6. #6
    Administrator Robotik Einstein Avatar von Frank
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    Interessantes Projekt, hoffe es kommen später auch ein paar Bilder! Ich habe auch schon lange vor sowas mal zu konzipieren aber bislang noch nie die zeit gefunden, allerdings ein wenig leichtgewichtiger wollte ich ihn schon bauen. Allerdings deine gewählten Motoren sind ja nicht gerade günstig!
    ich tentiere aber dazu dann doch er eine Lenkung zu integrieren und nur zwei Antriebsmotoren zu nutzen. ich denke mit Lenkung ist es auch leichter die Spur zu halten, was ja an Seitenbereichen beim Kehren oder Schnee schieben manchmal wichtig sein kann.
    Bei den Rädern weiss ich noch nicht, ich denke hier haben auch Hartgummi (also keine Luftreifen) gewisse Vorteile. Bei Luftreifen muss stets Reifendruck im Auge behalten werden, weil sich dadurch unter Umständen Höhe von Kehrbesen oder Schneeschild verstellt.
    Mit bestem Gruß
    Frank

    Admin Roboternetz.de - RN-Wissen.de - Elektronik-Blog

  7. #7
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    Hallo

    Die Antwort von ranke hat mir etwas die Motivation genommen.

    Zum Thema Gewicht abspecken. Das wird schwierig.

    Chassis 40kg
    2x 12v 100 Ah Batterien a 30kg
    4x Motoren Getriebe Kombi a 15kg
    4x Räder a 11kg
    4x Radlager a 4kg

    Macht zusammen 220kg

    Ich habe mir jetzt zum Vergleich mal einen Segway genommen.

    Spitzenleistung 3kw ,Eigengewicht 54kg und eine Zuladung von 120kg und Höchstgeschwindigkeit 20km/h.

    Freilich tut sich ein Segway nicht so schwer beim drehen aber drehen müsste sich mein Konzept doch trotzdem.

    Hat jemand eine bessere Idee für eine bezahlbare Motor Getriebe Kombi. Ich würde auch ein anderes Getriebe nehmen wenn ich eine Idee hätte wie ich da Räder anflansche.
    Bei meiner Kombi würde ich eine Zahnwelle abdrehen und mit einem Mitnehmerkeil versehen und durch die Hohlwelle vom Getriebe und das Radlager stecken.

    Schönen Gruß Peter

  8. #8
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    Nur mal als Idee:

    4x
    http://www.ebay.de/itm/Elektro-Motor...item2102c57126

    Kette und großes Ritzel als Übersetzung.

  9. #9
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    An das habe ich auch schon gedacht. Wollte ich aber vermeiden. Muß man Warten, nachspannen und kann rausspringen.
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  10. #10
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    High torque Motoren für Scooter hatte ich auch kurz überlegt, aber da ist das Problem nicht ein eventueller Kettentrieb, sondern die Wellen-Naben Verbindung.
    Du hast 220kg für das Fahrzeug plus 120 Kg Zuladung.
    Macht 340kg.
    Vom beschriebenen Einsatzzweck her hast Du Lastfall III (3) (Last pendelt zwichen einem positiven und negativen Maximum)
    Bei Autos z.B. setzt man dafür Kerbverzahnungen oder Vielkeilprofile ein.
    Bei den Scootermotoren ist üblicherweise eine Fläche an der Motorwelle. Und an der Nabe ist die Bohrung ein Kreisabschnitt.
    Diese Verbindungsart bietet für beide Drehrichtungen je nur eine Fläche zum Übertragen der Kraft. Und die resultierenden Kräfte erzeugen eine große Spreizwirkung in der Nabe.

    Ich vermute mal das Scootermotoren deshalb nicht besonders gut geeignet sind.
    Eine Kostengünstige Lösung ist mir aber auch noch nicht eingefallen.

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