Richtiger Motor für Bettantrieb

[carlbatliner]

Lieber Oberallgeier
Resonanzdrehzahl klingt interessant, habe das mal gegoogelt, geht sehr um Verbrennungsmotoren, wo finde ich denn so eine Differentialrechnung?
Grundsätzlich ist mir egal ob es Schwingt oder Schaukelt. Da ich das Ganze aber ohne Fixpunkt aufbauen möchte von dem aus das Bett angestossen / gezogen wird habe ich an einen Unwucht-Motor gedacht der das Bett langsam in Schwingung bringt. Ich habe auch bereits einen Prototyp mit einem Deckenventilator und nur einem Flügel erfolgreich gebaut. Nun geht es darum das Ganze in Serientaugliche Dimensionen zu bringen.

Anbei eine Skizze, hoffe das hat geklappt

[Urinstein]

Dein Bett kannst du erstmal als Pendel betrachten, die Eigenfrequenz für den ungedämpften Fall beträgt
w_0 = sqrt(l/g)

l ist die Länge deiner Aufhängung (2,05 m)
g ist die Gravitationskonstante (9,81 m/s^2)

Mit dieser Frequenz sollte dein Exzenter drehen, um das Bett zum Schwingen zu bringen.

[oberallgeier]

.. Anbei eine Skizze, hoffe das hat geklappt

Ja, das ist prima verständlich.

.. geht sehr um Verbrennungsmotoren, wo finde ich denn so eine Differentialrechnung? ..

Oooch, mit solchen Rechnungen kann man allerhand berechnen. Und bitte, nicht böse sein über diese Bemerkung: wenn Du die Rechnung irgendwo "finden" möchtest, dann rate ich Dir eher: fang lieber nicht damit an.

.. Da ich das Ganze aber ohne Fixpunkt aufbauen möchte von dem aus das Bett angestossen / gezogen wird habe ich an einen Unwucht-Motor gedacht der das Bett langsam in Schwingung bringt ..

Ich weiß nicht wie ich das jetzt schnell und einfach erklären kann warum ich denke dass es mit nem Unwuchtmotor nicht so richtig geht (Stichwort: sehr geringe Frequenz, relativ große, schwingende Masse).

Vielleicht kann der Ansatz Kinderschaukel helfen:
Setzt euch zu zweit auf ne Kinderschaukel. Die hält vermutlich das Gewicht aus - und das dürften dann in der Gegend von Deinen hundertfünfzig Kilo sein. Auch die Aufhängung der Kinderschaukel wird mit zwei Meter etwa hinkommen. Jetzt noch ein Seil - mässig starke Schnur wird reichen - am nächsten Baum oder Hering (Zeltnagel) in zwei Meter Entfernung oder so festbinden. Schnur in die Hand nehmen - möglichst mit ner Zugwage *gg*. Wenn Du jetzt Deine Schaukel-/Schwingbewegung haben willst, dann ziehst Du mal entsprechend an dieser Schnur und lässt wieder los. So kannst Du leicht die benötigte Kraft messen und die sich selbst einstellende Schaukelfrequenz. Vermutlich dürfte da ein Scheibenwischermotor reichen (ob dessen Lautstärke Dir leise genug ist ?) . Vermutlich wird für 5 mm Auslenkung vom Nullpunkt (Ruhelage) eine Kraft von ca. 40 N ausreichen. Jetzt wüsstest Du wie Du das Bett mit Person nach EINER Richtung auslenken kannst - einfach Schnur aufwickeln. Zum Zurückschwingen müsstest Du den Seilwickel halt schnell abspulen. Frequenz : siehe Teststand Kinderschaukel.

Mit einer hin- und herziehenden Schnur könnte eine Schaukelbewegung in dem von Dir angedachten Bereich (Drehzahl langsam & regelbar 30 - 120 rpm) möglich werden. Aber Du willst ja diesen Lösungsweg nicht nehmen.

.. Sehr leise 20-30db: Wird im Schlafbereich eingesetzt ..

Vielleicht schaust Du mal unter dem Begriff Hörschwelle nach ?

.. Ich habe auch bereits einen Prototyp mit einem Deckenventilator und nur einem Flügel erfolgreich gebaut ..

Damit kommst Du auf 1,5 bis 1 Hertz? Dann wäre das doch schon Deine Lösung. Jetzt noch ne Drehzahlmöglichkeit für den Ventilator . . .

Alle Angaben ohne Gewähr.

[Peter(TOO)]

Gross rechnen musst du gar nicht.
Gib dem Bett einen Stoss und messe die Pendeleigenfrequenz.

[ranke]

Bei Verwendung von Schutzkleinspannung würde ich als Motorbauart nach einem bürstenlosen Gleichspannungsmotor mit Hall sensor (brushless DC with hall sensor) suchen. Es gibt Motoren mit eingebautem Regler, der will oft eine Gleichspannung als Drehzahlvorgabe haben. Ob es etwas mit USB gibt weiss ich nicht.
Du kannst mal bei Maxon oder Faulhaber suchen, was die anbieten, alternativ bei Aliexpress oder ähnlich.
Für größere Serien wäre wahrscheinlich ein Motor für 230V AC sinnvoller, das spart den teuren Trafo. In diesem Fall würde ich eher nach einem Spaltpolmotor suchen. Da wäre aber noch eine Drehzahlregelung zuzurüsten.
Kritisch bei dem Konzept ist die relativ geringe Drehzahl der Motoren, die durch eine Regelung gehalten werden muss und die Lagerbelastung durch die angebaute Unwucht. Außerdem ist die Amplitude der Pendelschwingung recht unbestimmt, da sollte man sich überlegen, was alles passieren kann, wenn sich das wirklich hochschaukelt.

[hbquax]

Und wenn ihr euch einfach selber ein bißchen bewegt im Bett?

[Peter(TOO)]

Für größere Serien wäre wahrscheinlich ein Motor für 230V AC sinnvoller, das spart den teuren Trafo.

Da nimmt man heute sowieso ein Schaltnetzteil.

Allerdings wird es mit 230V im Batt schnell sehr teuer, weil man die entsprechenden Zulassungen und Prüfungen benötigt.

Zudem musst du alles auch noch Wasserdicht machen, du musst damit rechnen, dass jemand die Matratze durchnässt. Da kann schon mal eine Kanne Kaffee oder Tee verschüttet werden. Zudem ist Urin, durch den Salzgehalt, ein wesentlich besserer Leiter als Leitungswasser...

MfG Peter(TOO)