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Thema: Mechanik für stabile lineare Bewegung

  1. #1
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    Mechanik für stabile lineare Bewegung

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    Hallo Leute,

    ich bräuchte mal eure Hilfe.

    Wie setze ich am besten eine lineare Bewegung um? Es geht um ein kleines Flacheisen, welches eine Bewegung von ca. 3-4 cm ausführen soll. Das Flacheisen hat einen eher geringeren Widerstand. Die Mechanik ist mit mittlere Armkraft zu betätigen.
    Das ganze soll sehr schnell und sehr zuverlässig arbeiten.

    Über jede Idee/Information bin ich dankbar. Bin Neuling auf dem Gebiet ansonsten sehr gutes technische Verständnis.

    Viele Grüße
    Daniel

  2. #2
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Gefällt Dir irgend etwas hiervon so dass man es näher betrachten kann?

    https://www.google.de/search?q=linea...w=1011&bih=683

    http://images.google.de/imgres?imgur...z3BXkQrQMIHjAA

  3. #3
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    Zitat Zitat von Unregistriert Beitrag anzeigen
    eine Bewegung von ca. 3-4 cm ausführen

    Das ganze soll sehr schnell und sehr zuverlässig arbeiten.
    Sehr schnell ist leider keine präzise Aussage.
    Meine Modell Verbrennermotoren die so 40mm Hub haben, haben eine Drehzahl bis zu 25.000U/min.
    Also ist ziemlich schnell für mich im Bereich von über 30m/s.
    Allerdings handelt es sich dort um gechmierte Führungen mit entsprechender Präzision.

    Neben der Info das es sich um eine lineare Bewegung von 3-4cm handelt fehlen also noch informationen über die Führung, wie man die Kraft einkoppeln kann, wie schnell, sehr schnell ist und vorallem was mit zuverlässig genau gemeint ist.
    Wie oft die Bewegung auszuführen ist und wie lange das Teil unbewegt welchen Umgebungseinflüssen ausgesetzt ist (Extremfall festrosten).

  4. #4
    Unregistriert
    Gast
    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

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    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?

  6. #6
    Unregistriert
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    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...

  7. #7
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    Zitat Zitat von Unregistriert Beitrag anzeigen
    -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.

    Zitat Zitat von Unregistriert Beitrag anzeigen
    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.

    Zitat Zitat von Unregistriert Beitrag anzeigen
    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.

    Zitat Zitat von Unregistriert Beitrag anzeigen
    -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.

  8. #8
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    Typisch gut erprobte und preiswerte Führungen gibt in der Ausführung als Kugelauszüge.

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

  9. #9
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    Zitat Zitat von Manf Beitrag anzeigen
    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.
    Geändert von i_make_it (31.03.2016 um 14:03 Uhr)

  10. #10
    Unregistriert
    Gast
    @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.

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