Berechnung: DeltaDrucker mit 3-Kugel-Effektor
20. May 2014 08:20
Hallo allerseits,

ich plane gerade meine Deltadrucker so umzubauen, dass ich mit nur 3 Kugeln am Effektor auskomme, so wie dies auch beim Spiderbot umgesetzt ist. (http://spiderbot.eu/products/upgrades/magnetic-rod-end-tss-upgrade-detail.html)

Dafür muss der kleinste Winkel ermittelt werden, der sich zwischen den zwei Stäben, die auf einer Kugel gleiten, einstellt. Dieser Verändert sich mit der Länge der Stäbe. Um die optimalen Maße zu finden, habe ich ein Excel-Blatt angelegt, in dem die wichtigsten Berechnungen vorgenommen werden.
Ich habe mich um Ausführlichkeit bemüht, falls Fragen dazu aufkommen - nur zu.

Ich werde mir die Tage aus 8mm POM neue rod ends drehen, welche ich in die Stangen (8/10mm) stecken kann.So komme ich auf eine ausreichend kleine Fläche, die einen Umbau ermöglicht.

Beste Grüße

Jean
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Re: Berechnung: DeltaDrucker mit 3-Kugel-Effektor
20. May 2014 11:49
Hallo Jean,

ich finde den Ansatz mit nur 3 Kugeln in mechanischer und mathematischer Weise sehr interessant. Ich bemühe mich jedoch noch den praktischen Nutzen zu sehen!?!



Bei gleichem Gelenkabstand (60mm) komme ich auf einen Druckradius-Gewinn von ca. 7mm aber habe dafür das 2.3-fache Gewicht zu bewegen (ca. 100g bei 20er Kugeln). Außerdem sind die konischen Magnethalter aufwendiger in der Herstellung und ich kann auch nur kleinere (schwächere) Magnete verwenden.

Bitte nicht falsch verstehen - ich will Dein Projekt nicht madig machen - ich suche nur nach den Vorteilen gegenüber der klassischen 6-Kugel-Variante.


-JK-
Re: Berechnung: DeltaDrucker mit 3-Kugel-Effektor
20. May 2014 12:58
Ein Effektor wiegt nicht mehr als 100g. Wenn ich den kleinsten Magnet nehme den ich bekommen kann, dann hat der bei Ø3mm 400g Haltekraft und davon sechs Stück.
Bei einem Faktor von 24 ist noch einiges an Luft für Winkelfunktionen. Die Kräfte aus Beschleunigungen sind bei 6m/s² und 0,1kg Masse auch noch mit drin.
Wenn du dein Rodend mit diesen Magneten auf Ø=6mm bekommst, kannst du dir also drei deiner 12mm(!) Kugeln sparen.
Re: Berechnung: DeltaDrucker mit 3-Kugel-Effektor
21. May 2014 07:10
Quote
JeanClaudeMerlot
…bei Ø3mm 400g Haltekraft

Die angegebene Haltekraft gilt nur für ein großes und flaches Stück Stahl ohne Luftspalt! Bei einer Kugel als Gegenstück habe ich (fast) nur Luftspalt und somit nur eine wesentlich geringere Haltekraft.
Auch glaube ich, daß die Angabe der Haltegraft bei manchen Anbietern so sind, wie die Angaben von mAh bei chinesischen Akkus oder die Watt-Abgaben bei PC-Lautsprechern…

Die Ringmagnete, die ich verwende, sind mit 1.5kg Haltekraft angegeben. Gemessen habe ich (mit 12er Kugel…) eine Losbrechkraft von 550g. --> Faktor 0,3

Quote
JeanClaudeMerlot
… und davon sechs Stück. Bei einem Faktor von 24…

Das gilt (bedingt) nur für die statischen Kräfte.
Auch hängt das Gewicht bei Positionen weit außerhalb der Mitte nur an zwei Gelenken - die anderen Gelenke schieben nur noch.

Bei den dynamischen Kräften (Beschleunigung, Schwingung, Scherkräfte, radiale Stöße…) muß jedes Gelenk einzeln betrachtet werden. Mechaniker rechnen da mit Faktor 3…4.
Somit wären die Magnete mit Ø3mm um Faktor 1,5 ... 3 unterdimensioniert.

Quote
JeanClaudeMerlot
… Wenn du dein Rodend mit diesen Magneten auf Ø=6mm bekommst, kannst du dir also drei deiner 12mm(!) Kugeln sparen.

Mein Drucker ist etwas kompakter aufgebaut und ich komme nach deiner Excel-Tabelle für 12er-Kugeln auf Magnete mit 4,5mm Durchmesser – das ist deutlich zu klein! Für 16er-Kugeln würde ich auf 6mm kommen, aber da wiegen die 3 Kugeln schon mehr als die 6 12er-Kugeln.

Quote
JeanClaudeMerlot
… Magneten auf Ø=6mm bekommst…

Bei den 6mm ist vermutlich der Rohr/Hülsen-Duchmesser gemeint?!? Die Magnete müssen ja noch in das Rohr rein.

Außerdem frage ich mich ob die zwei Magnete, die auf der gleichen Kugel rumrutschen, sich nicht gegenseitig anziehen bzw. abstoßen und sich somit von der Kugel schupsen?!?

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 22.05.14 06:25.


-JK-
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