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Zugfeder statt Gegengewicht

Zugfeder statt Gegengewicht

Beitragvon RasPelikan » Mi 8. Feb 2017, 21:47

Hallo,

ich habe Problem beim Ausfüllen des Online-Rechners unter https://www.federnshop.com/de/produkte/ ... hnung.html. Irgendwie bekomme ich da nur "komische" Ergebnisse.

Vielleicht mal kurz zu meiner Anforderung: Ich möchte einen horizontal auskragenden Arm mit einem Gewicht von 1,25kg bei einem Schwerpunkt der 131mm von der Drehachse entfernt liegt mit zwei auf der Achse montierten Servos um 35° auf- und 35° abbewegen. Wenn ich mich nicht verrechnet habe, dann schaffen das zwei 17,25kgcm Servo gerade so mal (Ich komme auf 16,375kgcm, wobei die 17,25kg Haltemoment sind, der Arm sich aber noch recht agil bewegen können muss). Nun habe ich überlegt, wie ich die Servos entlasten könnte und, da die Hauptbeanspruchung durch die Schwerkraft stattfindet, habe ich mal an Gegengewichter gedacht. Leider geht das aus zwei Gründen nicht gut: 1. der Ausleger auf der Gegenseite kann aus baulichen Gründen maximal 50mm lang sein und 2. mache ich damit die gesamte Konstruktion unnötig schwer. Dann bin ich auf die Idee gekommen es mit Zugfedern statt einem Gegengewicht zu lösen.

Also, ich habe in der Konstruktion erfasst, dass die Feder bei einer Länge von 145mm und einem Montagepunkt von 45mm Entfernung von der Drehachse die 1,25kg in der Waage halten müsste. Wenn der Arm um 35° nach unten gedreht wird, dann ist die Feder bei einer Länge von 170mm und bei 35° nach oben ist die Feder nur 120mm lang. Wenn der Arm sich nach oben dreht wird die Gegenzugfeder entspannt und bei der Drehung nach unten mehr gespannt. Die "Mehrspannung" sollte dann natürlich nicht mehr Drehmoment brauchen als den Arm direkt zu bewegen.

Wie auch immer. Ich habe beim Kalkulator "nach Längen und Kräften" gewählt L1 mit 145mm, L2 mit 170mm, F1 mit 18N (1,25kg mal 13,1cm = 16,375kgcm = 1,606Nm / 0,045 = 35,69N dividiert durch zwei, weil es zwei Federn am Arm sein sollen), F2 mit 27,22N Ich habe angenommen, dass der Servo mit maximal 1/4 seines Haltemoments beansprucht werden darf um sich noch "normal" bewegen zu können -> 17,25kgcm / 4 = 0,423Nm / 0,045 = 9,4N + 18N = 26,4N). De habe ich mit dem konstruktiv maximalen Wert von 13mm angegeben. F0 und L0 habe ich leer gelassen. Im Endeffekt muss ich dann immer eine Ösenanpassung durchführen und habe keine Ahnung. Ich möchte, dass die Ösen 90° zueinander stehen. Er errechnet aber immer 91,43mm für L0 und dann kommen für die Ösenanpassung negative Werte raus. Ich habe auch schon versucht den Durchmesser zu verringern und die Materialstärke (von 1,25mm) zu erhöhen - jedoch ohne Erfolg. Das ganze wird leider schnell zum Ratespiel, weil ich von der Materie zu wenig Ahnung habe. Bei der ganzen "Herumprobiererei" kann ich auch immer nur für mich aus der Luft gegriffene Werte verwenden, weil ich nicht weiß "was in diesem Fall gut ist". Und was ich auch nicht recht wusste, wie ich es angeben soll ist die Tatsache, dass in der 35° nach oben Stellung, in der die Feder auf 120mm entspannt wird, auch hier ich nicht durch die wegen der Entspannung fehlenden Unterstützung den Servo nicht mehr als 1/4 des Haltemoments beanspruchen möchte. Kurzum: Ich brauche Hilfe :-)

Ich versuche auch noch ein Bild hochzuladen. Das sagt ja bekanntlich mehr als tausend Worte :-)

Stephan

PS: Sorry, ich kann in meinen Einstellungen zwar Anhänge verwalten, aber wie ich sie hochladen kann habe ich nicht gefunden :-(
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Re: Zugfeder statt Gegengewicht

Beitragvon RasPelikan » Mi 8. Feb 2017, 22:57

Ich habe es jetzt hinbekommen. Allerdings verlangt er eine Ösenanpassung und wenn ich die mache, dann soll ich danach d korrigieren obwohl das mit 0,9 schon ein DIN Wert ist. Wenn ich das ignoriere und mit diesen Werten im Shop Suche, dann findet er keine Federn. Jetzt weiß ich nicht, ob die Rahmenbedingungen irgendwelche Grenzwerte sprengen oder die Feder so ausgefallen ist, dass es nichts annähernd ähnliches gibt. Der Kalkulator schreibt zumindest keine Meldungen mehr was mich vermuten lässt, dass die Berechnung nun stimmt.
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