Hammer

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    Also.... ich brauch mal eure Meinung. Mein Scheibenwischermotor mit Schneckengetriebe wird mit ca. 3,5 Nm Drehmoment angebeben. Das heißt doch, dass der Motor bei einem Hebelarm von 1m eine Kraft (Gewicht!?) von 3,5 N oder ca. 350g aufbringen bzw. heben kann. Bei einem Hebelarm von ca 25cm sind das dann schon 1400g (oder?). Bei meinen Hammergewicht von ca. 700g bedeutet das für mich zurzeit, dass ich noch eine Übersetzung von 1:2 einbauen kann um den Hammer noch anheben zu können. Die Hammergeschwindigkeit müsste sich demnach verdoppeln.

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    so, jetzt rechnet mal der e-techniker...*grinzel*

    annahmen:

    M=maximales anlaufmoment des motors, über eine halbe umdrehung der abtriebswelle konstant...
    (darüber kann man streiten!!! ob diese annahme stimmt...)
    m=masse des hammers in einen punkt konzentriert
    r=abstand der hammermasse von der abtriebswelle

    sqrt --> quadratwurzel


    F=m*a (1) --> a=F/m (2)

    M=F*r (3) --> F=M/r (4)

    (4) in (2) eigesetzt:
    a=F/m=M/(m*r) (5)

    s= (a/2)*T^2 (6) t= sqrt(2*s/a) (7)

    s=Umfang/2 (eine halbe umdrehung angenommen!!!)
    --> s= (2*pi*r)/2 (8)

    (5) und (8) in (7) eingesetzt:

    t=sqrt(2*s/a)=sqrt( (2+pi*r) / M/(m*r) ) = sqrt( 2*pi*r^2*m / M ) (9)

    v=a*t (10)

    (5) und (9) in (10) eingesetzt:

    v=a*t=M/(m*r)*sqrt(2*pi*r^2*m/M)=sqrt( (M^2*2*pi*r^2*m) / (m^2*r^2+M) )
    --> v=sqrt(M*2pi/m) (11)

    so, ich hoffe ich habe jetzt beim abtippen meines schmierzettels keinen fehler gemacht...

    -->die endgeschwindigkeit nach einer halben Umdrehung ist bei konstantem antriebsmoment
    ist also nur vom antriebsmoment und der masse abhängig??? *wunder*
    findet da jemand einen rechenfehler???

    ÜBER-setzung 1:2 bedeutet--> drehzahl verdoppelt sich, moment halbiert sich... (war doch so, oder???)
    nehmen wir an, wir halten das anlaufmoment konstant für beide fälle (mit und ohne getriebe)
    -->die drehzahl-änderung betrachten wir jetzt mal nicht!!!
    dann ergibt sich: M_mit_getriebe=M_ohne_getriebe/2

    in (11) einsetzt ergibt sich:
    v_mit_getriebe=v_ohne_getriebe/sqrt(2)=v_ohne_getriebe/1.41
    ==>die geschwindigkeit nach einer halben umdrehung ist MIT GETRIEBE KLEINER !!!

    so, nu bin ich mal auf meinungen von euch gespannt... *grinzel*

    Da müßte man halt eine nicht lineare Kraftübertragung sich ausdenken um dieses Problem zu umgehen. Es sollte zu Beginn des Hammerweges mehr Kraft zur Verfügüng stehen und während des Weges des Hammers bis zum Endpunkt die Geschwindigkeit zunehmen und die Karft dafür weniger werden.

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    ich will mich micht meinen zweiten Rappi entweder mit einem Flipper oder einen Hammer beschäftigen.

    Paul Hill hat für die Hammerberechnung ziehmlich interessante Sachen gemacht oder zusammen getragen, siehe holgis antwort oben.

    Gerade die exeltabellen sind echt spannend:
    http://homepages.which.net/~paul.hills/Ax…MotorDriven.xls

    Wenn man nun da ein wenig mit herumspielt, so wird man feststellen, das es eine Sättigunskurve gibt. Soll heißen wenn man am Verhältnis von Motordrehzahl, Drehmoment und Trägheitsmoment des Hammers ein wenig dreht, dann gibt es nur eine optimale Lösung. Ich bin wie folgt vorgegangen: a) Motor ausgewählt z.B. Mabuchi 750 (Datenblätter gibt es unter :http://www.mabuchi-motor.co.jp/cgi-bin/catalo…T_ID=rs_755vcwc )
    b) einfach mal eine Untersetzung gewählt z.B. 1:20 daraus ergibt sich die Leerlaufdrehzahl (ich habe wenigstens non-load-speed als leerlauf aufgefasst) und das Blockademoment (stall). Wenn man nun die die Drehzahl und das Drehmoment in die Tabelle einsetzt und nur mit dem Trägheitsmoment des Hammers spielt, so stellt man schnell fest, dass sich ein maximum an Energie nur bei einem bestimmten Trägheitsmoment einstellt. Eigentlich auch garnicht verwunderlich. Als nächste schritte habe ich die Untersetzung geändert mal höher mal niedriger, um zu sehen, welche max Hammerenergie sich aus der jeweiligen Getriebeabstufung ergibt. Da ja nur der Motor und seine Leistungsdaten als fixpunkte vorgegeben sind sieht man schnell, dass es nur eine optimale Getriebeuntersetzung und dazu Passendes Trägheitsmoment des Hammers gibt um das maximum an Hammerenergie herrauszuholen.

    Wenn man nun Akkuschrauber verwenden will, so ist meist die Abgangsdrehzahl und das max drehmoment angegeben (wobei ich nicht weiß, ob dass in der Angabe auch das Sall-moment ist). Diese als fixpunkte in die Tabelle eingegeben und man erhält schnell den passenden Hammer bzw das passende Hammer-trägheitsmoment dazu. Zur ermittelung des Trägheitsmoment siehe antibuch auf unserer hompage oder auch paul hills hompage.

    Gruß Dirk

    p.s. upps stimmt nicht ganz die Aussage, ich sollte sagen, dass ich auch immer eine fixzeit im Auge hatte. Nach der Formel, kann ich nähmlich das Trägheitsmoment beliebig erhöhen, was dazu führt, dass die max hammerenergie immer mehr ansteigen würde, aber der hammer dann auch locker ein paar sekunden bräuchte um einzuschlagen.....

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    nettes excel-sheet =)

    Quote

    ich habe wenigstens non-load-speed als leerlauf aufgefasst

    jo... das stimmt...


    Quote

    Wenn man nun Akkuschrauber verwenden will, so ist meist die Abgangsdrehzahl und das max drehmoment angegeben (wobei ich nicht weiß, ob dass in der Angabe auch das Sall-moment ist).


    das ist schon etwas schwieriger... es wird unterschieden zwischen weichem und harten 'schraubfall' ...

    -weich: schraube wird bis zum anschlag in holz eingeschraubt, d.h. der motor blockiert nicht sofort --> langsames abbremsen des motors... eigentlich ist das der stall-betrieb des motors (jedenfalls nah dran)

    -hart: schraube wird bis zum anschlag in stahl eingeschraubt... --> schlagartiges blockieren des motors, hier könnte man vermuten, dass das drehmoment gleich dem stall-moment des motors ist... es ist aber wesentlich höher!!!

    beide angegebenen momente beinhalten auch die in den rotierenden teilen des akkuschraubers (rotor, getriebe) gespeicherte rotationsenergie!!!... und das ist nicht wenig!!!
    meiner meinung nach sind beide drehmomentwerte (wenn sie denn angegeben werden :engel: ) nicht besonders aussagekräftig... beide beinhalten ein abbremsen des motors aus voller drehzahl mit umwandlung der gespeicherten rotationsenergie... die drehmomente liegen ca. 50-170% höher, als das stallmoment des motors laut datenblatt multipliziert mit der übersetzung des getriebes...

    der einzig sichere weg, um an die realen drehmomente zu kommen dürfte der blick ins datenblatt des jeweiligen motors und umrechnung der momente über die übersetzung sein... =)

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    Ist nicht ganz einfach, sehe da momentan zwei möglichkeiten:

    1) Mechanischer Endanschlag + Abschaltung des Motors per Mikroschalter o.ä.

    2) Elektronische Endabschaltung

    Die Lösung 1) dürfte hier wohl die am einfachsten zu realisiernde Lösung sein. Es könnte meiner Ansicht nach so funktionieren: Im Rahmen wird ein massiver Endanschlag (Gummipuffer) eingebaut. Kurz bevor der Hammer (bzw. Hammerstiel) in den Endanschlag einschlägt, wird per Mikroschalter der Waffenmotor abgeschaltet. Wenn das Getriebe nicht selbsthemmend aufgebaut wird, sprich keine selbsthemmenden Schneckengetriebe verwenden, dann wird die Massenträgheit den hammer trotzdem zum Endanschlag bringen. Das Abschalten des Motors kurz vor dem Endanschlag bewirkt, dass der Motor nicht in den Blockadebetrieb (Stall) gefahren wird. Ein Teil der Hammerenergie wird in der Getriebe-Motoreinheit aufgenommen, so dass der Endanschlag nicht die gesamte "Hammerenergie" aufnehmen muss. Allerdings muss man aufpassen, da durch das "Nachlaufen" des Hammers im Waffenmotor selber eine Spannung generiert wird. Dies hat dem Dirk einen Pro 90 bei seinem elektro Lifter projekt gekostet, der Regler konnte dies wohl nicht in der Form leiden.......was allerdings nicht unbedingt verwundert, da die Pro 90 (wie eigentlich alle Modellbauregler) nur in eine Richtung eine Bremsfunktion haben, in der diese Bremsenergie verbraten werden kann. Da der Hammer ja in beide Richtungen schwingen muss, sollte man für die Steuerung des Waffenmotors lieber auf eine Relais-Lösung setzen.

    Den Lösungsansatz 2) halte ich für nicht geeignet, da meiner Ansicht nach eine vollelektronische Lösung zu anfällig und schwer zu realisieren ist.

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    Wenn ich wieder einen elektrischen Hammer bauen würde, dann würde ich:
    1.) Relais benutzen
    2.) soweit möglich den Arenaboden als Endanschlag benutzen
    3.) auf jegliche Mikroschalter oder ähnliche elektrische Abschaltungen verzichten
    4.) dafür sorgen daß die Motoren nur für eine fest definierte Zeit laufen können (z.B.0,5-1 Sekunde)
    5.) eine weitere Getriebestufe einbauen

    Gruß

    Dirk

    Zitat Batboy:"Allerdings muss man aufpassen, da durch das "Nachlaufen" des Hammers im Waffenmotor selber eine Spannung generiert wird. Dies hat dem Dirk einen Pro 90 bei seinem elektro Lifter projekt gekostet, der Regler konnte dies wohl nicht in der Form leiden.......was allerdings nicht unbedingt verwundert, da die Pro 90 (wie eigentlich alle Modellbauregler) nur in eine Richtung eine Bremsfunktion haben, in der diese Bremsenergie verbraten werden kann."

    Hmmm, andere Steller benutzen diese Generatorspannung zum Rückspeisen in die Akkus (Akkuladung) um ein bisschen mehr Fahrzeit herauszuschlagen.

     Jetzt keinen Roboter zu bauen wird mit Robotwars TV-Entzug nicht unter 3 Jahren bestraft ...visit:  http://www.robotwar.de

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    Quote

    Hmmm, andere Steller benutzen diese Generatorspannung zum Rückspeisen in die Akkus (Akkuladung) um ein bisschen mehr Fahrzeit herauszuschlagen.


    Das geht bei einer Straßenbahn oder bei einem Elektroauto, weil du da eine schön langsame und vor allem definierte Bremse hast. Hier jedoch muss die ganze Energie in der Masse sehr schnell abgebaut werden, was zu hohen Spannungsspitzen führt. Die direkt in den Akku zurückzuspeißen würde ihm nicht guttun, drum bleibt nicht anderes übrig, als diese Spitzen in ein paar fetten (Transil-) Dioden verbruzeln zu lasssen.

    ma ne idee die ich hatte


    nen enschsalter am anschlagponkt selbst
    (gummischlauch als puffer dadurch bremszug gespannt der schalter auslöst)

    und am motor z.b. ein akkuschraubermot einfavch die rutschkuplung dranläst und auf die letzte stufe vor bohren einstellt.
    dann müsste man doch eigendlich kein problem mit generirten spannungsspitzen kriegen oder?

    macht das getriebe (wenn alle zahnräder stahlzahnräde sind) mit?
    oder löst sich das nach 2 3 schlägen in wohlgefallen auf?

    Lösungen sind Probleme in Arbeitskleidung

    mmh ja das ist ein risiko @anlaufen .. werd ich wohl testen müssen

    untersetzung 1:2 ist fast noch etwas schnell oder? 1:3 kommt schon eher hin oder täusch ich mich .. bin zu faul das heute noch auszurechnen (ich stand heute schon in ner amoniak und ner essigsäurewolke da ist das denken etwas eingefrohren :messer: )

    Lösungen sind Probleme in Arbeitskleidung

    Guten morgen,

    ich ziehe das Thema Hammer mal wieder nach oben. Überlege ob ich mich an einem probieren möchte und werfe ein paar Sachen hier mal zusammen...
    Ich weiß das Viele Themen zum Hammer/Axt Bot in Bauberichten und alten Beiträgen (leider teilweise ohne Bilder) zu finden sind.
    Auch sind Verweise auf Bauberichte sehr Willkommen. ;)

    • Prinzipiell geht es mir um einen 6 kg Roboter.
    • In meiner Vorstellung ist ein Hammer (mit Spitze) nur cool, wenn er auch ein paar Beulen/ Löcher austeilt.


    Hier eine kurze Zusammenstellung was ich bisher gefunden habe:


    Primäre Energiequelle

    1.Elektromotor (Verbunden über z.B. Kette mit hoher Übersetzung)


    • um hohe Blockierströme zu vermeiden: ;)

    • Kann einfach oder zweifach übersetzt werden (oder mehr... :rolleyes: )
    • kann mit 1nem oder 2 Motoren betrieben werden (oder mehr... 8| )
    • Hohe Schlagfrequenz =O


    2. Feder: Bedarf eine weitere Energiequelle zum Aufziehen.

    • Muss Aufgezogen werden -> geringere Schlagfrequenz

    Ausnahme: Aufziehen durch spezielles Zahnrad ohne Haltepunkt


    [*]Zugfeder/Druckfeder/Pneumatikfeder/Gummie


    [*]Blattfeder

    [*]Spiralfeder
    [*]


    3. Pneumatik (Drucktank)




    4. Schwungrad
    (zum einkoppeln)




    -----------------------------------------------------------------------
    Ich würde mich über weiteren Input und Erfahrungen zu den generellen Methoden freuen!
    Mit welchen seid ihr bisher am besten gefahren und warum?
    Wurde etwas ausgelassen?
    Welche Methode hat den größten Punch?
    ... Die Frau verlangt nach mir X/ vll. kommt später noch ein edit...
    Gruß T0m

    Edited once, last by T0m (November 1, 2020 at 11:34 AM).

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    Mit den Empfehlungen bin ich natürlich elektrisch etwas befangen.... :D
    Ich würde also die Version mit Elektromotor und Untersetzung wählen.

    Problem ist, dass beim Aufschlag des Hammers (egal ob Arenaboden oder gegnerischer Bot) ein Kraftstoß auf die letzte Stufe vom Getriebe erfolgt. Bei einem Planetengetriebe zerbröseln da u.U. die Planetenräder.

    Bei den drei den Münchner Kammerspielen zur Verfügung gestellen Bots waren zwei Hammerbots dabei. (Thor und Wotan)

    Schau mal zum Reinschnuppern auf den Youtube-Kanal von uns. Hier ist im Titel-Video "Der Hobbiest" . Da sieht man auch gut die Konstruktion von dem Hammerwerk des Bots.

    Das Abschalten des Hammers bei "Ende" des Schlagweges ist nicht ganz ohne. Da muss der Elektromotor abgeschaltet und sofort kurzgeschlossen werden, damit er nicht durch den Eigenschwung weiterrast. Sonst kann er sich selber beschädigen. :rolleyes: Endlagenschalter sind also unbedingt nötig. Aber nicht den Konstruktionsfehler machen, dass der Hammer direkt auf die Endlagenschalter dremmelt. Ein bißchen zuviel Schwung, und der Schalter ist nur noch Brösel. :saint: Also nur indirekt über Hebel oder Federkontakte auslösen.