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Thema: Wie baut man eine elektrische Schubstange?

  1. #1
    Benutzer Stammmitglied
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    Wie baut man eine elektrische Schubstange?

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    Jeder Bagger hat hydraulische Schubstangen (Zylinder), mit denen er die Bewegungen seiner Schaufel ausführt.

    Wie baut man eine derartige Schubstange mit einem Elektromotor?

    Ein Servo hat nicht die passende Form und der Weg ist zu klein. Eine einfache Zahnstange benötigt Motorkraft, um an einer bestimmten Stele fest stehen bleiben zu können. Geht es z.B. mit einem Gewindestab, den ein Moter dreht. Die Schraube auf dem Gewinde erzeugt dann den Vorschub. Bleibt der Motor stehen, dann reicht eine äußer Kraft auf die Schraube nicht aus, das Gewinde zu drehen. Alles ist starr.

    Aber vielleicht ist diese Starrheit ja auch kar kein Vorteil.

    Wie baue ich nun so eine Schubstange

    Warum überhaupt: Nun, die kann man nebeneinader einsetzen, dann erhöht sich die Kraft; und hinter einander eingesetzt erhöht sich die Geschwindigkeit. Muskeln sind ja auch so ähnlich ...

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Klingon77
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    hi ZellRobi,

    Willkommen im Forum!

    die Idee mit der Gewindestange und der Mutter (ggf. Langmutter) ist gar nicht schlecht

    Die normalen metrischen Gewinde sind alle "selbstsichernd".

    Das bedeutet, daß sie bei Stillstand durch die axiale Krafteinwirkung nicht "zurückdrehen".

    Erst ab einem Steigungswinkel von 20 Grad (wenn ich es recht in Erinnerung habe) endet die Selbstsicherungsfunktion.

    Besser als metrische Gewinde sind Trapezgewinde.

    Die bekommt man unter Umständen auch "in klein"; so TR 8.

    Also 8mm Außendurchmesser.


    Durch den geringeren Flankenwinkel "geht mehr Kraft in die Vorschubbewegung".

    Deshalb bezeichnet man Trapezgewinde auch als "Bewegungsgewinde" und metrische als "Befestigungsgewinde".


    Sie sind aber auch teurer als die metrische Variante.

    liebe Grüße,

    Klingon77
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  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Falls Du eine Spindel bevorzugst, aber keine Selbstsicherung willst, kannst Du auch zu einer Kugelumlaufspindel greifen.
    Aber der Phantasie sind keine Grenzen gesetzt.
    Wichtig ist, dass man die Anforderungen kennt:
    - Selbsthemmend?
    - Stellweg?
    - Stellgeschwindigkeit?
    - Dynamik?
    - Platzbedarf?
    - Energiebedarf?
    - Gewicht?
    - Preis?
    - ...

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Man kann noch die Zahnstange mit einer Schnecke antreiben.

  5. #5
    Benutzer Stammmitglied
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    Trapezgewinde war ein gutes Stichwort. Die erste Seite auf die ich dann gestoßen bin () hatte aber extrem andere Preise, als ich es von metrischen Gewinden her gewohnt bin. Mal weiter stöbern ..

    Zahnstange mit Schnecke ..., das muß ich mal durchrechnen ..
    Ich bin auf der Suche nach einer möglichst kostengünstigen Lösung, die auch einfach herstellbar ist.

    Dabei bin ich noch auf ein Problem gestoßen: Am Sichersten wäre es ja, wenn der Gewindestab in Kugellagern gelagert wäre. Wie mache ich die aber auf dem Stab fest? Der Innendurchmesser vom Kugellager ist ja immer zu groß für das Gewinde und verkantet dadurch bzw. sitzt nicht stramm auf ...

  6. #6
    Benutzer Stammmitglied
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    Beinahe hätte ich es vergessen:
    Welche Anforderungen ich habe ...

    Ich Suche eine einfach herstellbare und kostengünstige Lösung, die möglichst universell einsetzbar ist. Ich möchte mir nicht jedes Mal die Mühe machen, und das Rad (sprich die Schubstange) neu erfinden. Einmal entworfen komt sie in alle Robotermodelle hinein. Brauche ich mehr Kraft, dann nehme ich einfach mehrere davon oder ändere den Ort der Befestigung, ...

    Also muß ich eigentlich Euch fragen: Was sind denn sinnvolle Weglängen für Arme und Beine und ...
    Was sind übliche
    - Stellgeschwindigkeit?
    - Dynamik?

    Platzbedarf: so klein wie möglich (Standardbausteine geben hier wohl Grenzen, denn es soll preisgünstig sein)

    Energiebedarf: Die Effizienz sollte möglichst hoch sein, also muß die Mechanik durchdacht werden. (Standardbausteine geben hier wohl Grenzen, denn es soll preisgünstig sein)

    Also, welche Schublänge wäre für eine derartige "universelle Schubstange" denn sinnvoll? Wie groß darf die Stange insgesamt werden? Welche Stellgeschwindigkeit müsste sie etwa haben

  7. #7
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Hier gibt es zum Beispiel die Beschreibung eines Linearservos.
    https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=10419

  8. #8
    Benutzer Stammmitglied
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    Vielen Dank für die Hinweise, so bin ich auf den Namen bei der Industrie gestoßen: Linearaktuatoren oder Linearstellantriebe.
    Low-Cost gibt es z.B. bei: http://de.nanotec.com, so um die 30 €

    Kenn jemand noch günstigeres?

  9. #9
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Schau mal bei: http://www.lemo-solar.de/default_1.htm unter Modellbautechnik da hat er nen paar Linearantriebe.

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