Motor/Steuerung um definierte Position zwischen 0°-1080° anzufahren

Halle Leute,

ich brauche für ein Projekt einen möglichst kleinen/leichten Motor, bei dem ich über PWM verschiedene Positionen anfahren kann. Ich möchte mit dem Motor eine Schraube, die als Anschlag für eine federvorgespannte Klappe dient, um maximal 3-4 Umdrehungen rein- bzw. rausdrehen. Zwischendrin möchte ich diverse Positionen ansteuern können, damit die Startposition der Klappe auf eine bestimmte Position begrenzt und dort auch gehalten wird. Der Motor sollte ein Drehmoment um 1 Nm haben und möglichst nicht viel schwerer als 50g sein.

Ich habe leider keinerlei Kenntnis im Bereich Robotertechnik/Modellbau und habe schon einige Zeit gegoogelt, aber konnte noch nicht alle Fragen klären:

1. Ist es bei einem CR-Servo möglich, diverse Positionen anzufahren oder kennen die Dinger nur an/aus?
2. Falls ich verschiedene Positionen anfahren kann, kann ich die durch ein PWM Signal vorgeben?
3. Falls 2. nicht direkt geht, gibt es controller die das PWM Signal in ein für den Servo verständliches Positionssignal umwandeln?


Schon mal vielen Dank für eure Hilfe :)

die meisten Servos machen nichts weiter als aus deinem PWM signal durch Glättung eine SPannung zu mache und vergleichen die SPannung mit der Spannung die über einem Poti erzeugt wird, welches von der Drehachse mitgedreht wird!

Du könntest jetzt hingehen, so ein Servo "hacken" und das Poti totlegen und einen Trimmer verwenden!

Du musst halt nur einen TRimmer finden der bei der gewünschten Anzahl an Umdrehungen dieselben Widerstandswerte wie das Poti in der Entsprechenden Stellung hat und die Drehachse mit dem Trimmer verbinden

Nicht jedes Poti eigenet sich, nur die jenigen bei denen man ohne Endanschalg auch eine volle Umdrehung hinbekommt!

Zitat:

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Zitat von 5piece

Ich möchte mit dem Motor eine Schraube, um maximal 3-4 Umdrehungen rein- bzw. rausdrehen.
Zwischendrin möchte ich diverse Positionen ansteuern können,
Der Motor sollte ein Drehmoment um 1 Nm haben und möglichst nicht viel schwerer als 50g sein.

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1Nm bei 50g mit einer genauen und reproduzierbaren Positionierung könnte recht sportlich werden.
Vor allem da ja auch noch ein Längen ausgleich stattfinden muß.
Bei einer Schraube M6 ist die Steigung 1mm pro Umdrehung.
Da sind also 3-4 Umdrehungen auch 3-4mm Längenausgleich der stattfinden muß ohne das der Motor dabei seine Winkelstellung verändert (der Motor an sich nicht die Motorwelle).
Bei einem Modellbau Servo ist die Positioniergenauigkeit konstruktionsbedingt nicht besonders hoch da kommren beim Anfahren der selben Zielposition (PWM Wert) aus verschiedenen Richtungen und verschiedenen Startpositionen gerne mal bis zu 10° Abweichung zustande.

https://www.youtube.com/watch?v=yQMcr3PNxV8

1Nm und das mit einem 50g Servo ist wirklich schon recht stark - zur Not könnte man vlt das Dremoment über ein Getriebe erhöhen, notfalls Schnecke, dann wird es zwar sehr langsam, aber dafür kräftig. Allerdings werden dann entsprechend mehr Umdrehungen nötig.
Die Fixierung ist sicher auch nicht einfach: da hilft evtl eine Druckfederkonstruktion, die den Schraubendreher fest aber dennoch (linear) flexibel auf den Schraubenkopf presst.
Dennoch eine ziemliche Herausforderung, mechanisch als auch Motor-mäßig.

Zitat:

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1Nm bei 50g mit einer genauen und reproduzierbaren Positionierung könnte recht sportlich werden ..

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Stimmt. Der youtube-verlinkte Servo schafft grad mal 0,36 Nm wobei dem Tester die Spannungsversorgung bis auf 4,38 V einbrach (Video 1:27 bis 1:33) - da wär noch ein bisschen was drin. Es sind weder Marke noch Größe noch Typ des guten Stücks zu erkennen, ich schätze dass er in die hier dargestellte Größenreihe gehört.

Auf die Schnelle finde ich den pololu item #: 2149 diesen CR mit den Besonderheiten ".. offers easy access to the rest-point adjustment potentiometer .." und ".. is the fastest and strongest continuous rotation servo we carry .." , mit 0,66 Nm bei 6 V. Die boys aus LasVegas haben schon ne sehr breite Auswahl - und immer bis ziemlich weit hinauf.

Der ".. neue extrem kräftigen SB-2290SG Digitalservo .." ist KEIN CR, wird aber als extrem kräftig angepriesen - mit einem halben Newtonmeter bei 7,4V.

Zu i_make_it´s Hinweis auf die Regelabweichung kann ich nur sagen, dass ich bei Billigstservos bis zu 60 ° Regelabweichung bei "Volllast" (Maximalwert laut Datenblatt des Lieferanten) gefunden hatte. Allerdings auch teils deutlich drunter, immer noch bis etwa 5° bei einem teureren Stück. Bei meinen (bezogen auf die Unzahl der angebotenen Typen sehr knapp ausgelegten) eigenen Servotests hatte ich immer wieder festgestellt dass die Angaben der Hersteller und Lieferanten teils äusserst dürftig sind, gelegentlich für den sauber geplanten technischen Einsatz nicht ausreichend und von teils erschreckender Genauigkeit der Zahlenwerte.

Alle Angaben hier beziehen sich auf die gleiche Servogröße von rund 40 mm x 20 mm x 38 mm.

Zitat:

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Zitat von oberallgeier

Zu i_make_it´s Hinweis auf die Regelabweichung kann ich nur sagen, dass ich bei Billigstservos bis zu 60 ° Regelabweichung bei "Volllast" (Maximalwert laut Datenblatt des Lieferanten) gefunden hatte

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Sorry, oberallgeier, den Wert 60° glaub ich dir nicht. Wenn es dein Messaufbau zugelassen hätte, hättest du auch 180° (oder jeden beliebigen anderen Wert, den die Mechanik gerade noch zulässt) gemessen. Du hast nur festgestellt, daß der Vollastwert gelogen ist.

Oder glaubst du als Flieger, daß ein Modellpilot, der ein solches Servo (60° Fehler beim Höhen/Seiten/Querruder) verwendet, jemals sein Modell in einem Stück vom Himmel holt? Und meinst du nicht auch, daß das Geschrei der Hobbypiloten ob solcher Fehler nicht irgendwo zu hören gewesen wäre?

Nochmal zusammengefasst: trau den Vollast Werten nicht! Hast du sie überschritten, funktioniert ein Servo überhaupt nicht mehr.

MfG Klebwax

Klebwax, glaub meine Messwerte oder glaub die nicht. Das mir egal, es steht auch allen andern Menschen frei. Ich mache das ähnlich und glaube wenigen Datenblättern - vor allem dann, wenn ich denen nicht traue und wenn ich die selbst nachmessen kann (oder die Messwerte überhaut irgendwie nachempfinden/verstehen kann). Und meist kritisiere ich Messwerte erst, wenn ich mir selbst andere Werte beschafft habe.

Einmal leiden sehr viele (fast alle?) Servodatenblätter an einer Angabe darüber, welcher Strom bei "Nennlast" gezogen wird. Das macht die Nennlastangabe schon mal zur Kaffeesatzleserei. Die 60° Regelabweichung hatte ich beim Modelcraft RS-2 gemessen, wohl einer der schlechtesten Servos die ich kenne (ich kenne sehr wenige), den vermutlich kein Modellflieger für ernsthafte Zwecke benutzt. Die spezifizierte Nennlast - z.B. im Datenblatt von Conrad - ist mit 0,32 Nm (NEIN mit ≥ 3,2 kg.cm / 49.0 oz/in) bei 4,8 V bzw. bzw. 0,35 Nm bei 6,0 V angegeben.

Die von mir gemessene maximale Stromaufnahme des RS-2 liegt bei einem knappen Ampere. Bereits deutlich unter dieser maximalen Stromaufnahme, etwa 0,75A bis 0,8A ist die Regelabweichung bereits bei den genannten 60°. Größere Abweichung bringt immer noch höhere Stromaufnahme.

Dir stehts natürlich auch frei nicht nur meinen Messungen/Messeinrichtungen/Messergebnissen nicht zu glauben sondern auch meinen Messgeräten, meinen Augen oder was auch immer nicht zu trauen.

Ach ja - ich hätte es besser unterlassen, die deutliche Aussage von i_make_it zu bestätigen, dass 1 Nm bei 50 g Servomasse eine recht sportliche Vorgabe sind.

@oberallgeier

Es geht mir nicht darum deinen zahlenmäßigen Messwert, hier 60°, zu kritisieren, sondern die Interpretation. Zur Erläuterung: bei einem Verstellbereich eines Servos von ca. 120° bedeuten 60° daß es eigentlich gar nicht funktioniert. Bei einer Fernsteuerung würde es bedeuten, der Knüppel wird von der Mitte bis zu einem Anschlag bewegt, und das Servo reagiert nicht. Das ist dann ein Positionierfehler von 60°. Hast du die 60° nur in der einen Richtung gemessen, müsstest du eigentlich +-60° schreiben. Ein "Servo" mit dieser Positioniergenauigkeit würde man auch erhalten, wenn man das Ruderhorn in der Mittelstellung festdübelt. Das hätte dann eine Positioniergenauigkeit von +-60°.

Aus deinen Messergebnissen geht etwas anderes hervor: Das Drehmoment, daß du als "Vollast" aus dem Datenblatt entnommen hast, ist gelogen. Für den, der deine Messergebnisse berücksichtigen will, heißt das: er braucht nicht ein genaueres Servo sondern ein stärkeres. Das könnte dann sogar ein größeres Modell nötig machen. Und es macht schon einen Unterschied, ob ich das Servo nach der Genauigkeit oder dem Drehmoment auswähle.

MfG Klebwax

Ohne es zu wissen, gehe ich mal davon aus, das oberallgeier die zugesicherten Maximalwerte schon den Werbeversprechen/Datenblättern entnommen hat.
Aber leider ist es heute ja eher die Ausnahme wenn nicht das Blaue vom Himmel versprochen wird.
Meine bis zu 10° stammen aus Erfahrungen mit Steuerflächen an RC-Flugzeugen und Booten. Da habe ich meine Erfahrungen bezüglich Servo Auswahl gesammelt.
Meine Conrad 5€ Servos nutze ich heute meist im untersten Lastbereich, Mit meinen Robbe Servos brauch ich die gar nicht zu vergleichen, die sind nach über 30 Jahren immer noch besser als die anderen neu.
Allerdings erwarte ich da auch nicht wirklich vergleichbare Werte.

NACHTRAG
Hab mir jetzt mal einen Modelcraft RS-2 gegriffen.
34,3Ncm bei 6V
Also knapp 3,4kg bei einem Hebelarm von 1cm oder 340g bei 10cm.
Da weis ich noch nicht mal ob das die Kuststoff Zahnräder mehr als ein paar mal mitmachen.

So, jetzt habe ich mir mal einen meiner HJ S3315D genomen.
Der kann bei 7,4V 15kgcm.
Also 1,5kg bei 10cm oder noch 150g bei einem Meter.
Mein Servotester ist derzeit verleihen, sonst könnte ich mal testen bei welcher Kraft welcher Winkelfehler zustande kommt.

oberallgeier kann man höchstens vorwerfen, das er die Werbeaussagen der Datenblätter voll ausgereizt hat.
Also eigentlich eine Kennlinie der Regelgüte bis zur Maximallast ermittelt hat.
Bei der Anforderung von 1Nm bei 50g liegt aber auch mein HJ S3315D mit 1,5Nm bei 60g Gewicht, dürfte was die Regelgüte angeht, da nicht so dolle sein.
Bei einem kleinen Weg (z.B. 1-3°) wird es vermutlich nicht zu einer Bewegung kommen.
Wenn man immer bis zum Anschlag zurückfahren kann und dann die Position anfahren kann dürfte es besser aussehen.

https://www.youtube.com/watch?v=p1PwYa4Fdqc

@i-make-it:
bist du beim sicher mt 1,5Nm beim HJ S3315D?
meist sehe ich Angaben von (fälschlich) 15kg oder (schon genauer) 15kg*cm,
http://www.ebay.de/itm/HJ-S3315D-15K...-/181989013799
das wären dann aber nur 0,15Nm, denn 15cm sind ja 0,15m.
(CMIIW)

Hm,

Kraft gleich Masse mal Beschleunigung.
15kg mal 1g (9,81m/s²) oder grob 10m/s² = 150N

15kg*cm = 150N*cm = 15N*dm = 1,5N*m
Das passt für mich.

Vermutlich würgt der Servo aber ganz schön wenn er das stemmen soll.

also es stimmt ntl, das Drehmoment wird nicht in kg*m oder kg*cm angegeben, sondern in N*m oder N*cm.
Oft wird fälschlich kg mit N in den Verkäuferangeboten gleichgesetzt, obwohl 1N = 1kg* (m/s²) ist, das stimmt schon.
Allerdings auch nicht = 1 kg*9,87*m/s².
Oft lassen die aber sogar den "Weg" in der Drehmomentangabe weg (m oder cm) und schreiben "nur" von "15kg Drehmoment", was ja völliger Quatsch ist.
Ich ging daher bei den 15Kg*cm von tatsächlich gemeinten 15N*cm aus.
Hast du denn irgendwo eine Drehmometnangabe gefunden, die tatsächlich das Drehmoment in SI Einheiten als N*m bzw. N*cm angibt?
Ich bin da noch skeptisch und vermute statt den 15kg*cm eher 15N*cm .

Leider gibt es diese kg.cm wirklich.
Natürlich gibt es auch noch die "Fehler" (oder Absicht?) das der Zahlenwert von Ncm mit kg.cm beschriftet wird.
Dank angelsächsichen Maßsystemen die auf metrische Systeme gestoßen sind, und dann so in Asien Fuß gefasst haben, gibt es einen heillosen Wildwuchs am SI vorbei.
So das es extra Webseiten gibt die sich mit der Konvertierung befassen.
http://www.convertunits.com/info/kilogram+centimeter

Das beste Beispiel für das Chaos ist "Mars Climate Orbiter". Seit dem hält sich wenigstens die NASA an SI Einheiten.

und was sagt das "richtige" Datenblatt über deinen HJ S3315D Servo jetzt mit den richtigen Angaben über sein Drehmoment, in der richtigen Einheit N*m oder N*cm ?
Darauf kommt es doch an, auch der OP fragt ja richtigerweise nach 1 Nm als Maß für sein gewünschtes Drehmoment.

definitiv ist deine obige Angabe von 15 kg*cm aber keine korrekte Drehmomentangabe, und sie ist sicher nicht zwangsweise mit 1,5Nm gleichzusetzen .
Wie gesagt, ich vermute hier einen Übertragungsfehler und rechne daher vlt eher mit 15Ncm == 0,15Nm als Drehmoment.
Aber nur ein korrektes Datenblatt mit "Nm"-Angaben oder eine echte Test-Messung wird hierüber Klarheit schaffen können.

ps,
in deiner obigen Rechnung

Zitat:

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15kg mal 1g (9,81m/s²) oder grob 10m/s² = 150N

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versuchst du höchstens auszurechenen, welche Gewichtskraft 1kg Masse unter der Erdbeschleunigung auf den Erdboden ausüben.
Das st aber nicht die Frage, denn der Servo hat ja keinen Bezug zur Erdbeschleunigung, daher darf man die kg in seiner Drehmomentangabe nicht einfach mit 9,81 multiplizieren, das ergäbe völlig abwegige Maße und Größenordnungen, die überhaupt nichts mit dem Servo-Drehmoment zu tun haben..

kg.cm ist schon eine im angelsächsichen Raum eingebürgerte Angabe für Drehmoment.
Allerdings wäre die korrekte Schreibweise kgf.cm oder kgF.cm Wobei das große "F" tiefgestellt ist.
Das ist Kilogram-force-centimeter.
Wobei sich das Kilogram-force vom älteren kilopond (kp) ableitet.
seit 1901 ist Kilogram-force fest auf g bezogen. vorher war es nicht genau definiert.

Eventuell tut ein wenig Studium der nahen Geschichte der technischen Entwicklung gut bevor man die Maßsysteme eines großteils der Weltbevölkerung als abwegig hinstellt.

Wer mal in USA im Maschinenbau arbeitet, hat damit öfters mal zu tun.
Als Europäer ist man vor dem Internet import aus USA und China da eher nicht mit in Berührung gekommen.
Außer man hat während oder kurz nach dem zweiten Weltkrieg Statik oder technische Mechanik gelernt. Da wurden bei uns Spannungen auch noch in kg/cm² und nicht wie heute in N/cm² angegeben.
In Deutschland haben wir das SI System erst seit 1970 per Gesetz.
Vorher haben wir auch bei Kräften, Spannungen, Drehmomenten mit kg gerechnet.

In USA arbeitet außer in der Wissenschaft halt praktisch niemand mit SI Einheiten.
Von daher gilt Deine Aussage das kg*cm keine korrekte Drehmomentangabe ist für Deutschland seit 46 Jahren.
Mit der Übergangszeit bis 1974, seit 42 Jahren.

Und natürlich stimmen 15kg.cm gleich 1,5Nm nicht.
Genausowenig wie 1,4715Nm stimmen.
Beides sind ja auch nur Näherungen an "g" aber ob jetzt 9,81 oder 10, für eine Überschlagsrechnung ist es genau genug.

Was ein Datenblatt angeht, da mein Chinesich echt bescheiden ist, nutzt es mir nur bedingt Baidu.com aufzurufen.
Denn spätestens bei den Seiten wird es dann zäh mit dem Lesen.
Bsp.:
http://wtotoy.cn/offer/529204567286.html
Und Du glaubst doch nicht ernsthaft, das bei dem Direktimport aus China irgendwas beilag.
Mann kauft es so oder lässt es sein, Wenn man ein Datenblatt will, kann man ja in Europa Kaufen.
Da kostet dann ein Servo halt so viel wie die 8 die ich geholt habe zusammen.
Dafür ist dann ein kopiertes A4 Blatt mit Daten und 8 Blätter bezüglich Garantie und Konformität dabei.
Sollte ich die Zeit haben und einen Servotester zur Hand, schmeiß ich am Wochenende mal ein 100cm Alu Vierkantrohr auf die Waage, schraub das an den Servo, ziehe die gewichtskraft des Rohrs mit 0,5m ab und häng mal einen 200g Beutel ans ander Ende.
das stell ich mal auf die Küchenwaage und schau mal was als Restgewicht bleibt, wenn der Servo versucht den Beutel hochzuziehen.
Wenn ich noch 12x12x1mm Rohr habe, sollte ein Meter rund 119g wiegen. Also knapp 0,6Nm bei waagerechtem Hebelarm.
Da sollte der Beutel auf der Waage gut 80-100g weniger wiegen.

Komm doch mal bitte auf den Punkt -
du hast doch selber geschrieben, dass dieser Servo nach deiner Meinung 1,5Nm Drehmoment hätte, und ich hatte zumindest deine Herleitung angezweifelt.
Was hat er denn nun?
Ich vermute: nur 0,15 Nm == 15 Ncm.
Was stimmt jetzt wirklich?

Im Übrigen hat die Erdbeschleunigung g bei der Berechnung von Drehmomenten nichts, aber auch gar nichts verloren.

1N = 1 kg * 1m/s²

1Nm = 1 kg * 1 m²/s²

so stimmt es tatsächlich.


kg*cm ist nirgendwo auf der Welt eine gültige Drehmomentangabe, höchstens verballhornter Humbug in irgendwelchen Verkaufspamphleten. Auch wenn die aus den USA mit ihren Imperial Maßen kommen, macht es das nicht richtiger. Die Physik gilt im gesamten Weltall, inkl. Europa, China und den USA.

Richtig ist aber sicherlich, dass häufig fälschlicherweise kg*cm oder kg.cm und manchmal sogar (völlig irrsinnigerweise) kg/cm geschrieben wird, wobei aber tatsächlich N*cm ( Ncm ) gemeint ist. Dummheit kennt nun mal bekanntlich keine Grenzen.

Was aber wiederum immerhin meine Theorie über die 0,15 Nm == 15 Ncm deines Servos stützt.

kraft = Masse * Beschleunigung

Gewichtskraft in N = Masse in kg * Schwerebeschleinigung in g (1g = 9,81m/s²)

Ich denke Du hast Dich vertan. Kommt vor.

Aber wenn Du dabei bleibst, darfst Du natürlich gerne Deine Sichtweise dieses Naturgesetztes vertreten, das ändern von Wikipedia:
https://de.wikipedia.org/wiki/Gewichtskraft
Und allen Physikbüchern des Planeten überlasse ich dann aber lieber Dir.


PS: erklärung der Berechnung von Drehmoment in einem Land "nirgendwo auf der Welt".
http://electronics.stackexchange.com...m-what-is-kgcm

Herre, wieso denn um Himmels Willen Gewichtskraft?

wollte ich die Gewichtskraft von 1 kg Masse bei Erdbeschleunigung gegen den Boden ausrechnen, ja.
Aber das Drehmoment eines Motors hat doch nichts mit Gewichtskraft zu tun! :D

Drehmoment gibts auch in der Schwerelosigkeit und auf dem Mond, da ist sie genau so groß, sie bezieht sich rein auf die mit Motorkraft bewegte Masse!
Ein Automotor mit 500 Nm hat daher auch auf dem Mond 500 Nm,
und eine Masse von 2000kg hat auch auf dem Mond oder in der Schwerelosigkeit 2000kg!
Das hat mit Erdanziehung doch nichts zu tun !!

will man 1kg Masse gegen die Erdanziehungskraft nach oben ziehen, DANN fließt die Erdanziehung mit ein, das ist ntl logisch.
Aber wenn ein Motor ein Auto nach vorn beschleunigt oder einen Webstuhl antreibt oder eine Feder in die Länge zieht, geht es alleine um die Angabe der Masse!

Zitat:

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Ich denke Du hast Dich vertan. Kommt vor.

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das geb ich mal ganz vorsichti zurück 8)


Lies mal sicherheitshalber im Physikbuch nach unter "Drehmoment", notfalls auch in der Wikpedia!
Oder vlt auch noch mal 2 Kapitel vorher, unter "Masse" ... ;)

Zitat:

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Zitat von HaWe

Herre, wieso denn um Himmels Willen Gewichtskraft?

wollte ich die Gewichtskraft von 1 kg Masse bei Erdbeschleunigung gegen den Boden ausrehnen, ja.
Aber das Drehmoment eines Motors hat doch nichts mit Gewichtskraft zu tun! Bild hier  

Drehmoment gibts auch in der Schwerelosigkeit und auf dem Mond, da ist sie genau so groß, sie bezieht sich rein auf die mit Motorkraft bewegte Masse!
Ein Automotor mit 500 Nm hat daher auch auf dem Mond 500 Nm,
und eine Masse von 2000kg hat auch auf dem Mond oder in der Schwerelosigkeit 2000kg!
Das hat mit Erdanziehung doch nichts zu tun !!

will man 1kg Masse gegen die Erdanziehungskraft nach oben ziehen, DANN flißet die Erdanziehung mit ein, das ist ntl logisch.
Aber wenn ein Motor ein Auto nach vorn beschleunigt oder einen Webstuhl antreibt, geht es alleine um die Masse!


das geb ich mal ganz vorsichti zurück Bild hier  


Lies mal sicherheitshalber im Physikbuch nach unter "Drehmoment", notfalls auch in der Wikpedia! Bild hier  

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ISBN 3-540-07876-2
https://de.wikipedia.org/wiki/Gewichtskraft

wieso zum Teufel denn schon wieder Gewichtskraft?

Leute!!

Drehmoment hat nichts mit Gewichtskraft zu tun, sondern mit MASSE!
https://de.wikipedia.org/wiki/Drehmoment

Zitat:

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Zitat von HaWe

wieso zum Teufel denn schon wieder Gewichtskraft?

Leute!!

Drehmoment hat nichts mit Gewichtskraft zu tun, sondern mit MASSE!

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Also ich bau jetzt mal einen hypothetischen Kran.

Der 1m³ Wasser mit einer Masse von 1000kg senkrecht nach oben heben soll (Dichte von Wasser: 1,0kg/dm³).
Die Seiltrommel des Krans hat einen Durchmesser von 0,2m und ist direkt auf der Motorwelle befestigt.
Reibung wird vernachlässigt.
Welches Drehmoment braucht der Motor?
Die Gewichtskraft darf nach der Definition von Oben nicht zur Rechnung herangezogen werden, da Drehmoment nach dieser ja nichts mit Gewichtskraft zu tun hat.
Der Kran soll nicht auf der Erde sondern auf auf dem Mond eingesetzt werden, deshalb muß der Motor leicht sein und darf nicht überdimensioniert werden.

Ich wünsche viel Spaß beim Rechnen ohne Gewichtskraft.

mein Gott nochmal, du kapierst es nicht oder du bist einfach unfähig und nicht willens, etwas dazuzulernen.

es geht nicht darum, Drehmoment zu nutzen, um ein Gewicht gegen die Erdanziehungskraft anzuheben, sondern um das Drehmoment an sich.
Drehmoment lässt sich auch zum Ziehen einer Feder oder für einen Auto-Vortrieb oder eine Schiffsschraube oder einen Webstuhl nutzen, wo ist denn bitteschön dann deine "Erdanziehungskraft" im Drehmoment?

Kraft (F) ist Masse mal Beschleunigung (F = m*a [1 N = 1 kg*m/s²] ), aber nicht Masse mal ERDbeschleunigung !!!

Und Drehmoment M ist Kraft mal Weg, also Masse mal Beschleunigung mal Weg ( M = m*a*s [ 1Nm = 1kg*m²/s²] )

"Drehmoment" hat die gleiche Einheit wie "Arbeit" oder "Energie" (ebenfalls Kraft mal Weg), auch Arbeit oder Energie haben keine Erdbeschleunigung in der Formeldefinition (allerdings ist Drehmoment ein gerichteter Vektor, Arbeit und Energie aber sind Skalare) !!!

Man kann offenbar wirklich kein Glas füllen, das schon voll ist. Also glaube es, versteh es, oder glaub was du willst.

Physikalisch Gebildetere oder Interessiertere werden sicher eher verstehen, wo der Unterschied liegt und sich nicht von so falschen Erklärungen wie der deinigen ins Bockshorn jagen und verwirren lassen.
Und ich frage mich ernsthaft, wo hier die ganzen Leute sind, die Physiker sind oder wenigstens Physik als Nebenfach im Naturwissenschaftsstudium hatten, um das mal zu bestätigen.
Immerhin ist aber das ganze Thema Mittelstufen-Physik, bei weitem noch nicht einmal Hochschul-Level.


so, und nun wieder back to topic:
jetzt bin ich immer noch gespannt, ob dein genannter Servo tatsächlich 1,5 Nm Drehmoment hat oder (wie ich vermute, allerdings auf der Basis zweifelhafter Datenblatt-Angaben) eher 0,15 Nm.
Das dürfte es nämlich wirklich sein, was den OP interessiert.

Zitat:

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Zitat von HaWe

also es stimmt ntl, das Drehmoment wird nicht in kg*m oder kg*cm angegeben, sondern in N*m oder N*cm.

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Zitat:

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Zitat von HaWe

kg*cm ist nirgendwo auf der Welt eine gültige Drehmomentangabe, höchstens verballhornter Humbug in irgendwelchen Verkaufspamphleten. Auch wenn die aus den USA mit ihren Imperial Maßen kommen, macht es das nicht richtiger.

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Umrechnung
http://www.convertunits.com/info/kilogram+centimeter
Erklärung
http://electronics.stackexchange.com...m-what-is-kgcm
Messwerkzeug
https://www.toolsource.com/dial-wren...-p-113709.html
Lesen hilft, verstehen noch mehr.

Zitat:

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Zitat von HaWe

und eine Masse von 2000kg hat auch auf dem Mond oder in der Schwerelosigkeit 2000kg!

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Und da ist sie wieder unsere Gewichtskraft und warum wir sie für eine Kraft und somit für ein Drehmoment brauchen.

Erde: 9,807 m/s² * 2000kg = 19614N * 0,1m = 1961,4Nm (der Radius ist ja bekanntlich D/2 und das ist der wirksame Hebelarm)
Mond: 1,622 m/s² * 2000kg = 3244N * 0,1m = 324,4Nm
Schwerelosigkeit:0m/s² *2000kg = 0N (hier gilt nur noch die Massenträgheit und das es keinen Wirkungsgrad von 100% gibt)

https://de.wikipedia.org/wiki/Waage#...beschleunigung

Anhang 32079
Wenn die Gewichtskraft keinen Einfluß auf das Drehmoment hat, müsste in beiden Fällen das gleiche Drehmoment notwendig sein.
(Die Seilwinde hängt in beiden Fällen an Siemens Lufthaken)
http://shop.draemel.de/shop/werkzeug/siemens-lufthaken/
:)

Zitat:

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Zitat von HaWe

.. Physikalisch Gebildetere oder Interessiertere werden sicher eher verstehen, wo der Unterschied liegt und sich nicht von so falschen Erklärungen .. ins Bockshorn jagen und verwirren lassen.
Und ich frage mich ernsthaft, wo hier die ganzen Leute sind, die Physiker sind oder wenigstens Physik als Nebenfach im Naturwissenschaftsstudium hatten, um das mal zu bestätigen.
Immerhin ist aber das ganze Thema Mittelstufen-Physik, bei weitem noch nicht einmal Hochschul-Level ..

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Es ist ja toll, wie Du nicht müde wirst uns aufzuklären. Ich bin in der Schule dreimal durchgefallen und einmal von der Schule geflogen – sollte ich mich da trauen mit solchen Theoriebelehrungen anzufangen? Aber mit Deinem Bildungsstand – 2 naturwissenschaftlichen Hochschulabschlüssen und Doktorgrad samt 4 Semester Mathematik Hochschulstudium nebenher – bemühst Du Dich ja wirklich sehr uns Deinen Standpunkt und Dein Wissen vorzulegen und uns nahezubringen.

Ich muß mächtige Freunde haben, das der Springer Verlag schon 1942 wusste das ich mal in dieser Diskussion stecke und nur für mich (und die chinesischen Internethändler) Fachbücher mit Drehmoment in kgcm gedruckt hat.

Franz Riegel
Rechnen an spanenden Werkzeugmaschinen
Springerverlag 1958
Seite 58
Anhang 32080
https://books.google.de/books?id=lJe...page&q&f=false

H. Trier
Die Kraftübertragung durch Zahnräder
Springerverlag vor 1942 (erste Auflage)
Seite 60
Anhang 32081
https://books.google.de/books?id=Yg6...page&q&f=false

Zitat:

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Zitat von HaWe

also es stimmt ntl, das Drehmoment wird nicht in kg*m oder kg*cm angegeben, sondern in N*m oder N*cm.

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Zitat:

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Zitat von HaWe

kg*cm ist nirgendwo auf der Welt eine gültige Drehmomentangabe, höchstens verballhornter Humbug in irgendwelchen Verkaufspamphleten. Auch wenn die aus den USA mit ihren Imperial Maßen kommen, macht es das nicht richtiger.

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Einen Komentar über physikalisch gebildetere unterlasse ich jetzt mal. Das darf dann jeder geneigte Leser selbst entscheiden.

Aber immerhin hat sich da wohl jemand zwichen dem hier:

Zitat:

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Zitat von HaWe

Drehmoment kenn ich als τ (tau), nicht als M, nach Nm (Newtonmeter) hatte ich gefragt, aber das Dividiert-Zeichen hatte ich als Dividiert-Zeichen für einen Quotienten gelesen.
N ist die Einheit Newton, oder steht in der Mathematik für die Natürlichen Zahlen, oder in der Statistik für die Grundgesamtheit, was nun beides offenbar ausscheidet.
nN hatte ich noch nie gehört.
Dass das nN für "Normal" oder "Nenndrehzahl" steht ist da nirgends erklärt in einer Fußnote oder wo auch immer.

mN[Nm]/nN[1/min] bedeutete nach meiner Lesart:

mN (milliNewton) dividiert durch nN (was immer das ist - nanoNewton sicher nicht))

oder als Einheit Nm*1/min = Nm pro min oder (jenachdem worauf man die Einheit bezieht) Nm dividiert duch 1/min == Nm mal min

Ich bin nun mal kein Techniker, sorry. Mein Fachgebiet sind Chemie und Biologie, ich bitte also um Entschuldigung für meine nicht vorhandene technische Bildung.

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und jetzt zu einem Experten fürs Drehmoment entwickelt, wenn er sicher weis das kgcm nie und nirgendswo eine gültige Drehmomentangabe ist oder war.

Spannend, ich fühle mich an die Diskussion über das switch Statement erinnert.

Aber ein komisches Thema, um die Wahrheit herbei krähen zu wollen.

Natürlich kann man im gut sortierten Werkzeughandel Drehmomentschlüssel mit kg*cm kaufen. Und auf den Kalibirierzertifikaten amerikanischer Drehmomentsensoren rechnet das NIST (National Institute of Standards) mit lbf * inch oder lbf * foot.

Dass du Lehrbücher aus dem Dritten Reich und kurz danach als Quelle anführst, ist schon vielsagend, aber von ihrer Erklärung her gehören sie wohl eher in das Level "Lügen für Kinder" , wie du es selber mal genannt hast.

Es stimmt tatsächlich, dass mich vor einiger Zeit die chinesischen bzw. ins englische übersetzten Angaben mit kg*cm oder kg/cm zunächst mächtig verwirrt haben, wo doch in allen Lehrbüchern steht, dass Drehmoment in N*m gemessen wird. Selbst meine Recherechen in englischsprachen Quellen damals, die das Tau als Symbol benutzt haben (für torque) , hat diese völlig unerklärlichen Maßeinheiten nicht weiter klären können.

Allerdings hat sich das damalige Verwirrspiel ja inzwischen doch aufgeklärt, und die Lösung heißt:
kg*cm oder kg/cm als Maß für Drehmomente ist völliger Blödsinn (sowohl durch Nachlesen in deutschen Physiklehrbüchern als auch sogar per Recherche in der Wikipedia), es ist maximal eine (nicht korrekte) Versimplifizierung und Verballhornung der tatsächlichen physikalischen Gesetze und Definitonen (und seien es welche zu vereinfachenden didaktischen Zwecken, oder seien sie - fälschlicherweise - noch so verbreitet in englischsprachigen Quellen, was sie aber dennoch nicht richtiger macht und worauf auch der englische Wikipedia Artikel eingeht) - :

Das Drehmoment in Nm hat sich sodann aber letztendlich als richtig herausgestellt. Das sagt schließlich auch die englischsprachige Wikipedia:
https://en.wikipedia.org/wiki/Torque#Units

Deine Diskussionstaktik, jetzt wieder deinen eigenen Fehler durch persönliche Diffamierungen und Ins-Lächerliche-Ziehen meiner Person und durch Ausgraben meiner früheren Fragen und Aussagen vertuschen und damit von dir selber ablenken zu wollen, ist aber schon bekannt, ich hatte nichts anderes von dir erwartet.

Gib doch einfach zu, dass du dich mit deinem Faktor "Erdbeschleunigung" in deiner Rechnung geirrt hast, lies selber nach, was ernstzunehmende Physikbücher oder auch die Wikipedia (auch die englische) über Drehmoment schreiben, oder, wie bereits gesagt, glaub was du willst. Ich habe es nicht nötig, dich überzeugen zu müssen. Aber ich rate wirklich niemandem, sich auf deine Rechnung zu verlassen. Über die Richtigkeit des Servo-Drehmoments in den Datenblättern kann man ja eh nur spekulieren, aber wenn dann deine seltsame Rechnung mit der Erdbeschleunigung tatsächlich stimmen sollte, dann wohl eher allerhöchstens zufällig.

Alle anderen mögen sich in den genannten Quellen wie den Wikipedias selber ein Bild über die Definition, die Einheiten und die Berechnung des Drehmoments machen.



zum Nachlesen aus der englischsprachigen Wkipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Torque#Units :

Zitat:

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Torque has dimension force times distance (...). Official SI literature suggests using the unit newton metre (N⋅m) or the unit joule per radian.[8] The unit newton metre is properly denoted N⋅m or N m.[9] This avoids ambiguity with mN, millinewtons.

Imperial units, "pound-force-feet" (lb⋅ft), "foot-pounds-force", "inch-pounds-force", "ounce-force-inches" (oz⋅in) are used, and other non-SI units of torque includes "metre-kilograms-force". For all these units, the word "force" is often left out.[10] For example, abbreviating "pound-force-foot" to simply "pound-foot" (in this case, it would be implicit that the "pound" is pound-force and not pound-mass). This is an example of the confusion caused by the use of English units that may be avoided with SI units because of the careful distinction in SI between force (in newtons) and mass (in kilograms).

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Zitat:

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Zitat von HaWe

Dass du Lehrbücher aus dem Dritten Reich ...

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Das wahr wohl ein Griff ins Klo

Klebwax

Ja ich weis, Drittes Reich = Holocaust Lüge = alles gelogen.
Und Springer Verlag ist ja sowieso gleich Lügenpresse.
etc. etc. etc.

Ich weis nicht ob du nur unwillig oder unfähig bist Links zu folgen und selbst die Erklärung zu lesen.

Aber wenn der Prophet nicht zum Berg kommt, kommt der Berg halt zum Propheten.
Sprich, hier mal ein Screenshot von der Erklärung (mit der so verhassten Gewichtskraft)
Anhang 32082

Übrigens der Erklärende ist Elektroingenieur in Australien.
Aber vermutlich lügt der genauso wie die Anbieter von Messwerkzeugen mit kg.cm Skala und deutsche Fachbücher von vor 1970 (Merke: das war die gesetzliche Einführung der SI Einheiten in Deutschland)
Soweit ich mich an den Geschichtsunterricht erinnern kann endete das Dritte Reich aber eine Kleinigkeit vor 1970 und auch vor 1958.

Ich überlasse es wiederum den Lesern sich selbst ein Bild zu machen.

Das du wehement eine Dir unbekannte und heute in Deutschland nicht mehr gebrauchliche physikalische Einheit wegleugnest und den durch die Art dieser Einheit gegebene Notwendigkeit der verwendung der Gewichtskraft zur Umrechnung des Drehmoments in Newtonmeter nicht erkennst oder nicht wahr haben willst, amüsiert mich nur noch.
Ich könnte jetzt sagen das ich ein wenig länger in dem Geschäft bin und schon ein paar mehr Dinge im Maschinenbau berechnet habe als Du.
Ich könnte auch sagen das ich bereits in USA und in Canada im Maschinenbau gearbeitet habe.
Brauch ich aber ja gar nicht, denn die Fakten sprechen für sich selbst.

Kann jeder selbst suchen, nachlesen und nachrechnen.
https://www.google.de/?gws_rd=ssl#q=...tion+of+kg.cm+

Aber am Ende bleibt. Du must selbst mit Dir klarkommen.
Und Du blamierst Dich höchstens selbst.
Ich zeige Dir nur wo die Fakten zu finden sind mit denen Du erkennen kannst, das Du von der Definition der Einheit Newton nicht auf die Umrechnung von kg.cm au N schließen kannst.

Oh mein Gott, jetzt wird es aber wirklich bizarr mit deiner Rechthaberei.

Ich habe mangels besserer Daten nur vermutet, dass die (fragwürdige) Servo-Angabe 15kg.cm zu interpretieren sei als 15 N*cm (== 0,15N*m) , unter allem Vorbehalt.
Du hast aber aus den 15kg.cm mit deiner hanebüchenen Hinzurechnung der Erdbeschleunigung sage und schreibe 1,5 N*m daraus gemacht und hältst auch noch stocksteif daran fest. Und dann gehst du noch nicht mal mit 1 Wort auf die Wikipedia-Links ein, die gerade auch die englische Verballhornung mit kg-force erklären und ins richtige Licht rücken.

Und nun kommst du schon wieder mit der Gewichtskraft, die doch nun nachweislich nichts mit dem Maß und der Definition des Drehmoments zu tun hat,sondern höchstens mit einem Aufbau, der die Gewichtskraft eines Körpers zur Messung eines Motor-Drehmoments als Versuchs-oder Messaufbau heranzieht.
- Herr, lass Hirn regnen.

Ich glaube wirklich, der einzige, der sich hier um Kopf und Kragen redet und zutiefst blamiert bist du selber. Mit dir darüber zu streiten, hatte ich nicht vor, und es bringt auch wirklich nichts - einer rationalen Korrektur und Reflexion bist du ja nun offenbar wirklich nicht zugänglich.

Soll wer auch immer, der sich dafür interessiert, für bare Münze nehmen, was er will.

Zitat:

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Zitat von HaWe

Und nun kommst du schon wieder mit derGewichtskraft, die doch nun nachweislich nichts mit dem Maß und der Definition des Drehmoments zu tun hat,sondern höchstens mit einem Aufbau,

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Unser nationales Referenznormal für 1 Nm ist ein luftgelagertes Hebel-Masse-System. Es ist direkt abgeleitet von den nationalen Normalen für Meter und Kilogramm.

ich verstehe nun nicht, in welche Richtung dein Hinweis zielt,
aber ja:
1 N = 1 kg*m/s²

natürlich, denn
Kraft [N] = Masse [kg] * Beschleunigung [m/s²]

das heißt, wenn eine Masse von 1kg durch eine Kraft mit 1m/s² beschleunigt wird, dann wirkt darauf eine Kraft von 1 N = 1 kg*m/s²

und wenn die Kraft das über eine Drehbewegung und eine Distanz von 1 m tut, dann ist 1 N*m Drehmoment aufgebracht worden.

ok?


(Erg.: dabei ist die dann verrichtete Arbeit ebenfalls 1 N*m == 1 Joule [J] )

Es gibt die sieben SI-Basiseinheiten: Meter, Kilogramm, Sekunde, Kelvin, Candela, Ampere, Mol. Nur dafür gibt es festgelegte Normale, alle anderen Einheiten entstehen darauf "konstruktiv".

Nm ist die Einheit des Drehmoments. Sein Referenzwert wird aber aus den Basiseinheiten (hier Meter und Kilogramm) hergeleitet. Newton ist selber wieder eine abgeleitete Einheit, ich glaube aus Ampere und Meter.

Zitat:

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Newton ist selber wieder eine abgeleitete Einheit, ich glaube aus Ampere und Meter.

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nein, wie oft noch?
1 N = 1 kg* m/s²

https://de.wikipedia.org/wiki/Newton_%28Einheit%29

und über Drehmoment und N*m siehe
https://de.wikipedia.org/wiki/Newtonmeter

Jetzt sollte aber damit wirklich alles gesagt sein.

Das ist nur eine von vielen Möglichkeiten Einheiten umzurechnen. Aber das ist nur alles relativ. Irgendwo muss man ja mal ein paar Pflöcke einschlagen, auf die sich alles bezieht:

https://www.ptb.de/cms/ptb/fachabtei...eitampere.html

das ist Unsinn, das sind Definitionen der klassischen Newtonschen Physik und der SI-Einheiten, da ist gar nichts relativ.

Relativ fängt erst bei Einstein an, aber darüber reden wir hier nicht.

Zitat:

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1 N = 1 kg*m/s²

denn
Kraft [N] = Masse [kg] * Beschleunigung [m/s²]

das heißt, wenn eine Masse von 1kg durch eine Kraft mit 1m/s² beschleunigt wird, dann wirkt darauf eine Kraft von 1 N = 1 kg*m/s²

und wenn die Kraft das über eine Drehbewegung und eine Distanz von 1 m tut, dann ist 1 N*m Drehmoment aufgebracht worden.

ok?


(Erg.: dabei ist die dann verrichtete Arbeit ebenfalls 1 N*m == 1 Joule [J] )

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und wir reden hier auch nicht um die ntl mögliche Umrechnung von J in elektrische Einheiten von Ampere, Coulomb oder Volt etc. - wir reden hier nur über die mechanische Karft und das Drehmoment .

Irgendwo muss man mal festlegen, wie lang ein Meter und wie schwer ein Kilogramm usw. ist.

Sonst kann man zwar in Newton umrechnen, weiß aber immer noch nicht wie viel das ist. Das meinte ich mit relativ.

Einheiten wie N und Nm werden mit den Basiseinheiten dargestellt
https://www.ptb.de/cms/ptb/fachabtei...12/ag-121.html
https://www.ptb.de/cms/ptb/fachabtei...12/ag-122.html

Nur weil sich die Einheit von kg.cm in Nm geändert hat, hat sich an der Darstellung von Drehmoment nichts geändert. Die nicht SI-Einheiten basieren in ihren Schreibweisen auf der Darstellung, SI auf der mathematischen Definition.

https://de.wikipedia.org/wiki/Newton_%28Einheit%29

https://de.wikipedia.org/wiki/Newtonmeter


da steht alles was man für unsere Zwecke dazu wissen muss.
Und es hat sich keine Einheit von kg.cm in Nm geändert - kg.cm ist verballhornter versimplifizierter Mumpitz.
Lies dich doch bitte mal durch die Artikel durch, auch den verlinkten englischen Wiki-Artikel.

Zitat:

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Zitat von HaWe

Ich habe mangels besserer Daten nur vermutet, dass die (fragwürdige) Servo-Angabe 15kg.cm zu interpretieren sei als 15 N*cm (== 0,15N*m) , unter allem Vorbehalt.

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Mal vermutet, die Servo-Angabe 15kg.cm würde stimmen und auch vom Hersteller so gemeint sein. Was würde das ausgedrückt in Ncm (Newton Zentimeter) sein?