Mono Wheel Bot

[HannoHupmann]

Gebt mir ein paar 100€ und ich hab ein tolles Projekt für Klingon77 welches er mir basteln darf, wenn ich mit den CAD zeichnungen fertig bin. Da wirds einige Teile (alle?) geben die auch zu fräsen sind
Aber das wird noch dauern.

Achja Klingon77 welches CAD Programm verwendest jetzt immernoch SolidEdge? Will kucken ob ich meine Catia Teile auch in dein CAD System bekommen könnte ^^

[Christian H]

Hallo,

es wurde ja früher schon zu den Motoren gerechnet. Nur um das nochmal zusammenzufassen:

sehe ich´s richtig, dass der Motor bei 12 V vor dem Getriebe ein Drehmoment von 1,54 Ncm bei 13360 U/min und 21 W Leistungsabgabe an der Welle hat ?

5 m/sec oder 18 km/h sollen etwa erreicht werden. Bei einem Raddurchmesser von 50 cm und Radundumfang von 1,57 m müsste das Rad maximal 3,1 U/sec oder 191 U/min drehen. Gesamte Untersetzung wäre damit 1:70. (Bei Rollen/Rad Übersetzung von 1:4,8 wäre zwischen Motor und Rollen noch 1:14,5 erforderlich. 1:4,8 ergibt sich aus 4,8 = 38cm/6 cm x 38cm/50cm )

Am Rad kämen dann durch einen Motor 1,54 Ncm * 70 = 1,07 Nm an.

Bei einem Radradius von 25 cm sind das 4,3 N

x 2 Motoren aber 50% Getriebeverlust bleibt´s bei : 4,3 N. Diese bewirken bei 10 Kg Masse eine Beschleunigung von 0,43 m/sec.

Wäre das Motordrehmoment bei jeder Geschwindigkeit gleich käme man auf eine Beschleunigungsdauer von 0 auf 18 Km/h von 11 sec und eine Beschleunigungsstrecke von 26 m. Von 0 auf 10 Km/h wären´s 6 sec und 7,7 m.

Stimmt´s oder ist irgendwo der Wurm drin ?

[Klingon77]

hi,

Für eine abschätzende Auslegung/Nachrechnung musst Du die Größe des Lagers abschätzen (Wellendurchmesser mal Lagerschalen-Länge = projizierte Fläche)...

...Bitte leg mit dieser Rechnung kein Großgetriebe aus. Das rechne ich Dir dann zu meinem normalen Tagessatz .

Flächenpressung ist schon klar.

Habe die Zahlen zwar nicht mehr im Kopf aber bei einem Wellendurchmesser von 6mm und einer Lagerlänge von ca. 6-7mm sollten bei einer resultierenden Fläche von ca. 40Quadradmillimeter eine zul. Flächenpressung im mehreren 100N bis zum einstelligen KN-Bereich herauskommen.

Diesen Wert halte ich für die 21W des Motors für absolut ausreichend und habe deswegen auch nicht weitergerechnet.
Dies brachte mich auch zu der Annahme, daß der Hersteller die Lagerung wohl ausreichend dimensioniert hat.

Was Deinen Tagessatz betrifft:
Da müsste ich wohl Dir und anderen viel bezahlen!
Meine 20 Jahre alte BMW R80 RT wäre dann wohl wech...

Na ja, ich hab ja noch meine Frau, Tochter und die Drehe/Fräse und ein altes Notebook...
Das gibt mir Halt und Hoffnung für die Zukunft

Wenn nicht, bleibt mir immer noch die Lehre des Diogenes als Lebensphilosophie.

Achja Klingon77 welches CAD Programm verwendest jetzt immernoch SolidEdge? Will kucken ob ich meine Catia Teile auch in dein CAD System bekommen könnte ^^

Jap!
...und ich möchte es auch nicht mehr hergeben.
Nur schade, daß es für den Rest der Gemeinde damals nicht "gefunzt" hat.
Das bedaure ich heute noch, da beide Seiten dadurch partizipiert hätten (PBU und das Forum).

...2 Motoren aber 50% Getriebeverlust bleibt´s bei : 4,3 N. Diese bewirken bei 10 Kg Masse eine Beschleunigung von 0,43 m/sec...

...Wäre das Motordrehmoment bei jeder Geschwindigkeit gleich käme man auf eine Beschleunigungsdauer von 0 auf 18 Km/h von 11 sec und eine Beschleunigungsstrecke von 26 m. Von 0 auf 10 Km/h wären´s 6 sec und 7,7 m.

Stimmt´s oder ist irgendwo der Wurm drin ?

Das hört sich doch eigentlich recht positiv an.

Wenn es mein Robby wäre, könnte ich gut mit den Werten leben.

Danke für die Berechnung.
Das könnte ich heute nicht mehr so ohne weiteres. Da müsste ich mich erst wieder einlesen.

Da die Motoren so ca. 20 € / Stück kosten, glaube ich, daß wir es wagen könnten.

Es sei denn, Murdoc_mm möchte doch die Kupplung zwischen Getriebe und Zahnriemenscheibe oder es spricht sonst was dagegen, was ich übersehen habe.

Dann kämen nochmal 4 Kugellager und einige andere Teile dazu.

liebe Grüße und nochmals meinen Dank an die Mono-Wheel Unterstützer,

Klingon77

[HannoHupmann]

@Klingon77 hübsches Ding das Motorrad, aber ich bin mir sicher für Frau und Kinder bekommt man auch ein bischen Geld. Musst halt mal bei Ebay versuchen :-P Normalerweise verspielt man sowas ja beim Pokern. Achja und ich tausche ein gemütliches Fass gegen deine Fräse.

Hab gestern mal mein komplexestes Teil durch den Transformator geschickt und es wurde fast genau so in SolidEdge wiedergegeben. Kleinere Probleme hats aber doch gegeben. Ich Bedarfsfall würde ich daran wohl noch etwas feilen.

(Langsam frag ich mich ob das Teil von der Arbeitszeit her überhaupt noch bezahlbar ist. Aber ich muss auch ganz ehrlich sagen ich hab keine Ahnung in welchen Größenordnungen sich das später bewegt. Wahrscheinlich nutzt Klingon77 das Argument: dass er Geld dafür bekommt, bei seiner Frau um ungestört Zeit ins Hobby stecken zu können, aber pssst niemanden verraten )

[Klingon77]

hi,

Mist...

Da hat mich HannoHupmann ganz kalt erwischt

wir haben uns nun entschlossen die oben skizzierte Lösung (Motor anflanschen) zu testen.

Als Zahnriemenscheiben dachte ich an solche mit 15 Zähnen.
Der Biegeradius sollte für den Riemen ausreichend sein.

Liebe Grüße,

Klingon77

[Murdoc_mm]

Hi,

ich hab mal ein elektronisches Problem bei dem ihr mir vielleicht helfen könnt.

Undzwar bin ich grad an der Planung der Spannungsversorgung der gesamten Bot-elektronik. Ich hab 12V und brauch 12V (für die Motoren, wird direkt angeschlossen), 6V (2 Servos), 5V und 3,3V (yC- und Sensoren-spg.).


Nun sind mir natürlich schon ein paar Möglichkeiten in den Sinn gekommen wie das zu machen ist:

1. die naheliegendste Lösung, 3 Festspannungsregler (7806, 7805, 7803). Ist einfach und günstig, hat aber 2 große Probleme: extrem schlechter Wirkungsgrad (große Kühlkörper) und ich müsste zwei 7806-Regler nehmen da man bei Reichelt nur die 1A-Variante kaufen kann (gibts die 2A-Variante überhaupt?) und pro Servo 1200 mA Spitzenlast auftritt (plus richtig dicken Kondensator sollte die 1A-Variante ausreichen).

2. mit einem Schaltregler die 12V auf 6V absenken (--> Servospg.) und an diese 6V einen 7805 und nen 7803 dranmachen (geringere Eingangsspg. ergibt weniger Wärmeverluste an den Reglern--> besserer Wirkungsgrad). Problem ist das die 6V nicht für den 7805 ausreichen (oder?) und ich keinen LowDrop-Regler verwenden kann (geplant bis jetzt Mega32 @ 14,xx MHz und RN-Funk aber ich will für später noch Reserven haben).

3. wie 2., nur mit dem Schaltregler auf 7-8V (sollte für den 7805 ausreichen). Dann hab ich aber wieder keine ordentliche Servospg. (oder kann ich die auch Gefahrlos (!) mit mehr als 6V betreiben?).

4. alle 3 Spg. mit Schaltreglern herstellen (super Wirkungsgrad). Aber das werden dann zu viele Bauteile (Platz) und die Spg. sind nicht 100% genau.


Mehr ist mir noch nicht eingefallen . Am liebsten währe mir ja 2 oder 3 aber ich bin eben nicht ganz sicher ob ich die angesprochenen Probleme ignorieren kann.

Habt ihr noch Anmerkungen oder andere Ideen?



Ausgangsdaten:

Eingangsspg.: 10-13V (je nach Motorbelastung) aus einem 12V, 12Ah Bleigel-Akku

Ausgangsspg.:
6V @ max. 2,5A
5V @ min. 0,5A
3,3V @ min 0,4A

Platz: (gute Frage)
max. ne halbe Europlatine (Lochraster) und möglichst keine Kühlkörper

Gruß

[oberallgeier]

Schlag mich jetzt ruhig für diese Primitivlösung! Aber eine bestückte, halbe Europaplatine ist ja schon fast so viel Volumen wie mein 4xAA-Akkupack, und die gibts im flachen Akkubehälter. Die vier Akkus drauf würden bei 0,5 A über fünf Stunden halten (NiMH, tecXus 2700). OHNE Regler liefern die die vermutlich tolerierbaren "5+" V. Da könnte ja vielleicht noch ein 7803 dazu. Bliebe der 6V-Rest - aber das ist ja auch der große Verbraucher.

[Murdoc_mm]

Eine zweite Spg.-quelle würd ich erst als letzte Möglichkeit nehmen da ich das Hauptproblem eher bei den 6V sehe.

Ich denke das die 5V und 3,3V Regler zwar eine hohe Ein-Ausgangsspannungsdifferenz haben aber die benötigte Leistung in diesen beiden Versorgungen gering genug ist das ich diese auch Wirkungsgradtechnisch "unbedenklich" an 12V hängen kann. Das fällt nicht so ins Gewicht wie die 6V-Regler direkt an 12V.

Und ich würde ja auch gern ne Lösung haben bei der die 5 und 3,3V nicht direkt an 12V dran hängen.

Meine favorisierte Lösung ist ja die mit Schaltregler auf 7-8V und dann den Rest hinten dran Lösung aber da müssten die Servos halt mitspielen. Kann ich die Servos (6V) unbedenklich an 7-8V hängen oder sterben die mir dann weg wie die Fliegen?

Gibts noch einen anderen Weg?

[radbruch]

Hallo

Ich würde auch Lösung 3 (7,2V) versuchen. Allerdings wären Akkus für die Servos als Pendelgewichte auch ne nette Alternative...

Gruss

mic

[Klingon77]

hi Radbruch,

die Pendelgewichte haben ein max. Gewicht von ca. 450 Gramm/Seite.

Die Akkus wären da ein wenig zu leicht.
Man müsste evtl. versuchen diese links und rechts der Pendelgewichte zusätzlich anzuflanschen.
Das sollte dann aber auch in allen Variationsmöglichkeiten der Pendelgewichte (50 Gramm bis 450 Gramm) möglich sein.

mit einer/mehrerer entsprechenden Halterung(en) sollte dies gehen.


Bevor ich es vergesse:
Die Motoren, Zahnriemenräder und Zahnriemen sind angekommen.

Momentan ist der Robby mehr oder weniger komplett zerlegt, weil ich die beiden unteren Laufrlollen (Felgen, Lagerhülsen usw.), sowie die Überschlagsicherung für den Akku sandgestrahlt und lackiert habe.

Einen der 20W (540er) Motoren habe ich schon "operiert" und bin dabei Ihn per verschiebbarer Halteplatte in das System zu integrieren.

Weiterhin wurde eine Gabellichtschranke an eine der unteren Achsen adaptiert.

Nicht das Ihr denkt, ich wäre, ob meines schwarzen Daumennagels unter die "Gruftis" gegangen.
Der ist noch von der vormittäglichen Lackieraktion übrig...

liebe Grüße,

Klingon77