Typisch gut erprobte und preiswerte Führungen gibt in der Ausführung als Kugelauszüge.
http://www.ebay.de/itm/like/13104097...&ul_noapp=true
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Typisch gut erprobte und preiswerte Führungen gibt in der Ausführung als Kugelauszüge.
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@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.Zitat von Manf
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 13:03 Uhr)
@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.
Ich wollte nur erst einam anmerken dass ich die Teile so gut finde, dass ich sogar ein paar auf Vorrat hier liegen habe.wenn Du einen hast in 100mm*10mm*4mm Baugröße mit 40mm Hub
10mm*17mm*150mm sind welche groß, von Pollin oder vom lokalen Werkzeugshop Kustermann.
Mit 45mm Länge des Kugelkastens, haben sie einen riesigen Hub von 190mm.
Für eine kompaktere Anwendungen habe ich auch schon welche abgesägt und entsprechend mit Anschlägen versehen.
@Manf: Danke für deine Idee aber ich bräuchte eher etwas individuelles und keine fertig Lösung. Das ganze wird patentiert deshalb möchte ich möglichst alles selbst machen. Desweiteren kann ich mir eine solche schiene nicht als ideal Lösung vorstellen...
Die Form der Zugstange ist übrigens egal. Sollte nur ca den Maßen entsprechen- so klein wie möglich so groß wie nötig.
Bis 50% rel. Luftfeuchte bei über 20°C besteht kein besonders großes Risiko (sonst würde in einem normalen Wohnraum in der Zeit auch alles verrosten, passiert aber nur dort wo hygroskopische Stoffe wie z.B. Salze auf blankem Stahl das Wasser anziehen).
Der genaue Zusammenhang wird über den Taupunkt geregelt.
Es ist also Druck und Temperaturabhängig ab wann die Luftfeuchte kondensiert und zum Problem wird.
Bei Anwesenheit von hygroskopische Stoffen, verschiebt sich das Ganze natürlich zum schlechteren.
Laufzeit von 5 Jahren, das sind dann bis zu 3.650.000 Arbeitszyklen, ausgehend von den schon bekannten Werten.
Da Wartungsfrei zu bleiben, heist ordentlich konstruieren und die richtigen Bauteile wählen.
Die Führung eines Tintenstrahldruckers hat was die Zyklenzahl und Wartungsfreiheit angeht ähnliche Werte.
Also ein maßhaltiges, poliertes, gehärtetes Chromstahl Teil gepaart mit "for Life" geschmierten oder PTFE Gleitlagern.
Nach DIN 33411 ist die waagerechte mittlere Armzugkraft von Männern (50% der maximalen Armkraft) 100N.
Kommt jetzt auf den Kraftwinkel an welchen Werkstoff man braucht, bzw. ob das überhaupt geht.
4mm*10mm=40mm²
100N/40mm²=2,5N/mm²
Wirkt die Kraft als Zugkraft auf den 4mm*10mm*100mm Stab, ist das kein Problem. Als Querkraft kommt es drauf an auf welche Seite sie wirkt. 4mm setzen einer Kraft halt weniger entgegen wie 10mm.
https://de.wikipedia.org/wiki/Balkentheorie
Als Kraftmesser für Zugkräfte kann man eine einfache Federwaage nehmen, gibts schon ab 5€. Da lohnt sich noch nicht mal der Selbstbau.
Eine Rundführung wäre kostengünstig, aber die Krafteinleitung könnte dann nur am Ende des Stabs erfolgen.
Eine Flachführung erlaubt bei 10mm Breite des Stabs, knapp 4mm für eine Ankopplung an den Antrieb, z.B. per Zahnstange.
Bei einer Längskraft (Zug- oder Druckkraft) von 100N muß der Motor diese Kraft
(plus einiges mehr um die Beschleunigung und Endgeschwindigkeit zu erreichen) aufbringen können.
Bei einer Querkraft, wirken die 100N wie bei ener Backenbremse mit nur einem Backen. Es ist die resultierende Reibkraft zu überwinden.
Da kommte es auf die Kontaktfläche und den Reibungsbeiwert an.
Dieser ist von der Oberflächenbeschaffenheit (Rautiefe: Spiegelglatt kontra Schleifpapier) und Härte der Teile (weicher Werkstoff kann sich elastisch oder sogar plastisch verformen so das wegen Formschluß keine Bewegung mehr möglich ist) abhängig.
Wenn die Bewegung immer exakt den gleichen Hub hat und immer einganzer Zyklus stattfindet, kann man wie bei einem Motor mit Kurbelwelle (Exzenter) und Bleulstange arbeiten.
So genannte Exzenterpressen z.B. nutzen genau dieses Prinzip.
https://de.wikipedia.org/wiki/Exzenterpresse
Soll die hin und her Bewegung zeitlich jeweils unabhängig von einander stattfinden, ist diese Lösung eher ungünstig.
Bei einer Zahnstangen - Ritzel Kombination muß man anhand der äußerne Kräfte, die kräfte die Auf die Verzahnung wirken ermitteln.
Danach dimensioniert man dann die Verzahnung (abhängig vom Werkstoff, Messing ist nicht so fest wie Stahl) so das es nicht zu einem Zahnbruch kommt.
Daraus ergeben sich dann der minimale Durchmesser des Ritzels und darüber das notwendige Drehmoment des Motors.
Ist schon ein bischen Rechnerei, aber eigentlich ist das meiste nur Hebelgesetz.
Okay, vielen dank. Das reicht auch erst mal für ein Prototyp. Gibt es Bücher zu dem Thema "Sensoren/Ritzel-Antrieb/Motor" die du empfehlen kannst?
Ich habe da leider keine Buchempfehlungen.
Durch meine Vorbildung ist keines meiner Bücher was für Einsteiger, bzw. die Bücher zum Selbstbau von Robotern enthalten im Bereich Sensoren und Getriebe keine Lösungen, die den Anforderungen an Lebensdauer und Zyklenzahl gerecht werden.
Bei den Motoren, kannst Du wohl bei DC Getriebmotoren anfangen, aber wegen dem Bürstenverschleiß wird das eher grenzwertig. Also eher in Richtung Stepper oder BLDC Motoren.
Da muß man dann aber auch die Motorkennlinien beachten und wie man die Motordrehzahl dann auf die gewünschte Drehzahl untersetzt und das notwendige Drehmoment erhält.
Z.B. geht vermutlich ein kleiner BLDC mit entsprechender Untersetzung genauso wie ein entsprechend starker Stepper.
Da muß man dann Volumen, Gewicht und Leistungsaufnahme vergleichen um zu entscheiden was man nimmt.
Beim Sensor geht von einem mechanischen Schalter (wenn er die Anzahl an Betätigungen aushält) über Reflex- und Gebellichtschranken, Hall Sensoren und Magneten bis zu Induktiven und Kapazitiven Näherungsschaltern alles.
In der Industrie ist da meist ein induktiver Näherungsschalter das Produkt der Wahl.
Aber neben der Funktion kommt es ja am Ende auch auf die Kosten an. Was bringt ein Produkt wenn es unverkäuflich ist, weil zu teuer?
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