Hebel mit variabler Übersetzung

Variable Übersetzungen bei der Übertragung von kontinuierlichen Bewegungen von Motoren werden häufig mit Schaltgetrieben oder auch Vario-Getrieben realisiert.
Auch bei begrenzten Bewegungen von Hebeln werden variable Übersetzungen benötigt. Diese sollen unterschieden nach weg- und lastabhängigen Funktionen an einigen Beispielen dargestellt werden.

Die Beispiele sind zunächst Zangen, von denen als erstes einige mit konstanter Übersetzung betrachtet werden, wobei auch schon der Einstieg in eine variable Übersetzung, abhängig vom Winkel, erkennbar wird.
Als nächstes werden Zangen mit komplexeren Übersetzungen betrachtet, Zangen für bestimmte Anwendungen. Hier gibt es winkelabhängige Kraftübersetzungen und auch Kraftbegrenzungen. Bei einer ist auch der Ansatz zu einer lastabhängigen Übersetzung zu erkennen.

Auf der Grundlage soll dann eine lastabhängige variable Übersetzung betrachtet werden: "load sensitive continuously variable transmission for robot hands", von T. Takaki und T. Omata vom TIT, die Roboterfingern ein schnelles Bewegen und auch ein festes Zupacken ermöglicht.

Manfred


Hier also die ersten Beispiele für Hebelübersetzungen bei Zangen. Bei diesen läßt sich die Kraftübertragung noch relativ einfach in Fa = f (F,a,b,c,d) mit Betätigungskraft F und den Streckenlängen a,b,c,d, angeben.

Bild hier  

Moin

Zitat:

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Bei einer ist auch der Ansatz zu einer lastabhängigen Übersetzung zu erkennen.

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Welche soll das sein ?

Bei deinen Beispielen sind nur Zangen mit festen Kraftübertragungen.
Zwei mit Starrem und zwei mit Varieblem Hebel.

Eine Lastabhängige Übersetzung im Sinne meines Verständnisses sehe ich da nicht.

Eine Lastabhängige Verstellung des Hebels wäre ein Drehmomentgetriebe aber ein Zangenähnliches Werkzeug mit solch einer Mechanik ist mir noch nicht begegnet.

Oder meinst du das anders ?

Eine (zweifelhafte) Möglichkeit wär die, daß abhängig vom Widerstand (von links) gegen die Feder ein kürzerer Hebelarm erzwungen wird. Dann könnte durch den Hebel rechts eine größere Kraft aufgebracht werden.

So wie in der Zeichnung ist das aber noch nix gescheites, weil ja das verkürzen der Heb.armes auch eine bewegung des Pleuels nach rechts , also ein Nachgeben bedeuten würde. Dazu braucht es wohl noch ein paar Blatt Papier zum rumkrixeln.

Edit: Ein bißchen wie die Heusinger-Steuerung beim Dampfloks, wenn das wem was sagt.

Yo,die Heusinger ist mir geläufig.
Hatte ja genug Modellbahnen *gg*

Die Zeichnung ist wirklich nicht komplett.
Der Arm an der Feder würde sich nicht bewegen bis die Endrolle anschlägt.
Es fehlt eben der Gesuchte Teil der Variablen Kraftübertragung aber ich weiß was du meinst.

Die Zangen in der Unteren Bilderreihe von Manf sind zwar Winkelabhängig in Bewegung
und Kraft aber nur für Greifbare Objekte bestimmter bzw. begrenzter Größe.
Große objekte werden nur zu lasch gepackt und kleine gleich mit gewalt.


Ich weiß ja nicht was Manf genau vorhat aber eine Kombination aus
Schnelläufer zum Greifen und Feinantrieb für Kraft wäre eine Möglichkeit.

Ich kenne das aus der Hydraulik bei greifern.
Eine Pumpe mit geringem Druck aber großem Fördervolumen bringt die
Zylinder an das Objekt.
Nebenbei kann man am ansteigenden Motorstrom schell feststellen wann
das Objekt erreicht ist da die Pumpe für den Schnelllauf auch schnell
gebremst wird.
Danach kommt die Zweite Pumpe mit weniger Fördervolumen aber mehr
Druck zum Einsatz die dann dafür sorgt das der "Griff" entsprechend stark ist.
Natürlich könnte auch die kleine Pumpe alles erledigen aber dann kostet es eben wesentlich mehr Zeit

Das Prinzip läst sich auch auf andere Antriebe ausweiten.




Ja,weiter will ich jetzt aber nicht gehen da mir einfach der
Hintergrund fehlt worum es konkret geht und auf was hier
optimiert werden soll (Effektivität,Kosten,Eionfachheit,Inovation......u sw.)

Da muß Manf schon nochwas zu sagen.

Ich kann mich täuschen aber ich sehe bei den letzten drei Zangen nur zwei hintereinander gelagerte Lineare Hebelverhältnisse. Anders sieht das bei Kniehebekgelenken aus, z.B manche Autosonnendächer. Oder wo sehr intensiv davon gebrauch gemacht wird ist die Hinterradfederung moderner Motorräder http://www.motorradonline.de/d/4502?...ild&_back_url=
dort wird das Federbein im ersten Bereich der Einfederung relativ gering zusammengeschoben. Mit steigender Einfederung ändert sich das Hebelverhältniss und die Feder wird rascher zusammengeschoben was insgesammt zu einer nicht Linearen Federkennlinie führt.
Mit nettem Gruß aus Berlin

Sorry, was ich im ersten Beitrag vergas: Gripzangen zeigen m.E. auch nichtlineare Kraftübertragung

Vielen Dank für das Interesse, ich wollte den ersten Beitrag nicht zu lang machen, habe aber schon mal umrissen, wie es weiter gehen soll. Sicher sind die gebräuchlichen Zangen bekannt, ich erwähne sie auch nur, um sie unter dem Aspekt der Variabilität, zunächst die Nichtlinearität und dann auch den Ansatz zur kraftabhängigen Einstellung der Übersetzung als Beispiele zu betrachten.

Bild hier  

Bei der Zange 1 (das Bild von oben ist als Link wiederholt) ist es besonders übersichtlich sie hat die Struktur eines “X“ und die Kraft Fa ist F*a/b.
Bei der Zange 3 tritt das X zweimal auf XX und die Kraft (bei geschlossenen Schneiden) wird Fa= F * a/b * c/d.
Interessant ist Zange 2 durch ihre “X<“ oder “XV“ Konfiguration bei der wie bei Zange 2 die Übersetzungsverhältnisse multipliziert werden. Der Vorteil besteht in der um 2*b reduzierten Gesamtlänge der Zange.
Bei Zange 4 sieht man schon wie klein b im geschlossenen Zustand wird und wie das Element um b besser mit einem Kniehebel zum Spreizen von c beschrieben werden kann. Die Zange hat damit eine besonders hohe Übersetzung kurz vor dem Schließen.

Der Kniehebel ist bei dem 2. Satz Zangen ganz ausgeprägt, bis auf Zange 8 die zum nächsten Punkt, der lastabhängigen Übersetzung überleitet.

Bild hier  

Ja soweit bin ich im Bilde aber was mir fehlt
ist worauf du konkret hinaus willst.

Der Bolzenschneider zb. ist immer nur bei Objekten effektiv die innerhalb
einer bestimmten der jeweiligen Konstruktionsauslegungsbedingten (Geiler
Begriff gell ?) Größenordnung liegen.

Also konkret kann ich mit einem kleineren Modell einen Stahlbolzen in der
Größe von bis zu 8mm sprengen.
Bei 12mm komme ich mit meioner Kraft nicht hin da die Griffe zu weit offen sind.
Ich muß ein größeres Modell nehmen um mit vorhandener Kraft den Vorgang abschließen zu können.


Gruß
Ratber

Zitat:

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worauf du konkret hinaus willst.

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Zitat:

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Hebel mit variabler Übersetzung
Diese sollen unterschieden nach weg- und lastabhängigen Funktionen an einigen Beispielen dargestellt werden.

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Es geht mir darum, die Übersetzungsfunktionen für Hebel zu betrachten. Häufig werden recht komplexe Betrachtungen in einem Schritt dargestellt man kennt einen Teil, weiß alles und geht nicht in die Details, die Zeit hat man ja nicht.
Dann entgeht es einem, sich von der Schöneit der einen oder anderen Lösung inspirieren zu lassen, auch wenn man sie einmal von einem anderen Standpunkt aus betrachtet. Die Funktionen der Zangen 2, 7 und 8 sind ja schon recht interessant.
Und dann kommt ja auch noch der Roboterfinger.
(Ich will aber auch nicht behaupten, dass für einen Fachmann überhaupt etwas neues dabei ist.)
Manfred

Achso,dachte es ging um ein Ziel