Mechanik-FAQ

McFloppy
Da sich eine Maschine nicht nur aus der Elektronik zusammensetzt kommt hier noch die Mechanik FAQ smile

Also, als erstes muss einem klar sein, dass man Mechanik in einzelne Teile zerlegen kann, wie bei der Elektronik z.B. Bedienteil, Motor und Steuerung kann man die mechanik auch in Teilbereiche auftrennen. So besteht eine normale 08/15 Fickschiene aus einem Excenter, einer Stoßstange sowie einem Linearlager.

Lagermethoden:
Linearlager - "vor- Zurückbewegung"
Hier kann man z.b. rollenführungen nehmen wie es für Schubladen gibt. Diese sind leider nur stabil wenn Kräfte nach unten wirken und ein Abstandshalter dazwischen ist.
Dann gibts aber noch die Schubladenführungen mit den Kugelketten, sogenannte schweerlastführugnen. Wenn man da 2 um 90° verkippt hat man eine recht Stabile Führung.
Eine andere Alternative, welche ich gerne nutze: Messinghülsen in denen eine Stahlstange oder ein Rohr läuft. Man kann z.B. auch Polymergleitlager nehmen wie man sie bei IGUS.de fürn Appel und nen Ei bekommt. Messingrohre bekommt man halt in jedem Baumarkt. Messing und Stahl haben zusammen den Vorteil, dass es einen sehr kleinen Reibwert hat und so mit einem tropfen PTFE / Teflon ewig läuft. Bei den Polymerlager muss man halt im Datenblatt schaun ob und wie man schmiert.

Radiallager - "Drehbewegung"
Hier nimmt man Kugellager wenn man oft Geschwindigkeitsänderungen oder Drehrichtungswechsel hat (wie in unserem Fall). Natürlich gehts auch günstiger: hier wieder Polymer oder Messinglager. Für Dauerlauf sind Sinterbronzelager üblich, welche auch zu den Gleitlagern gehören. Hier ist die Besonderheit dass sich bei konstanter drehzahl ein Ölpolster aufbaut und die Welle nahezu reibungs und verschleissfrei läuft. Wir beschränken uns auf Kugellager und auf Gleitlager.

Bewegungskonverter:
Dreh -> Linearbewegung:
Hier gibt es folgende Antriebsmethoden:
Excenter, Spindeln, Riemen, Seile, Nocken usw.

Hier nehmen Excenter und Nocken eine bersondere Stellung ein, da sie eine kontinuierliche Bewegung in eine alternierende Linearbewegung umwandeln (vor/zurück). Die Nocke ist eigentlich eine Unterart des Excenters. Der Excenter sieht wie folgt aus: eine Scheibe rotiert um ihren Mittelpunkt. Die selbe hat einen Stift exzentrisch, also auserhalb der Mitte. Darauf ist eine Stoßstange welche auf der anderen Seite an einem Linearlager befestigt ist. Nun dreht der Excenter, die Stoßstange beschreibt eine Kreisbewegung durch den exzentrischen Befestigungspunkt. Auf der anderen Seite beschreibt die Stoßstange eine Linearbewegung.
Eine Nocke ist einfach eine Runde scheibe die eine Kante eingeschliffen bekommt. Dreht sich diese nun und es liegt etwas darauf wird dieses immer in die Abflachung "reinfallen" und dann wieder hochgedrückt. So etwas eignet sich gut um ein Pendeln zu realisieren.

Nun zu den anderen Lineareinheiten. Diese Funktionieren alle gleich. Ein Teil dreht sich und Treibt dazu den Linearen Teil an. z.B. Zahnrad dreht, Zahnstange wird geschoben/gezogen. Oder Riemenwalze dreht, Riemen wird geschoben/gezogen. Das selbe mit einem Seilzug usw.

Nun noch zur Spindel: Hier dreht sich die Spindel und die mutter schraubt sich auf und ab. Diese Methode ist sehr Langsam und sehr Teuer da sie sehr präzise ist. Für uns absolut ungeeignet.


Nun noch ein Beispiel einer Berechnung eines Excenters:
Hubfrequenz = Drehfrequenz ! (bei einer Nocke könnte man das zb. verdoppeln mit 2 kerben)
Nun zur Hublänge:
das Linearlager ist ausgefahren wenn der excenter "vorne" steht. Es ist eingezogen wenn der Excenter hinten steht. der abstand dazwischen ist der Radius des excenters mal 2. Also ist die Hublänge = 2* Radius smile So einfach ist Mechanik.

PS: ein Vibrator ist meist mit der Fliehkraft bewegt.... da wird die Rechnung aufwendiger smile Hier probiert ihr lieber.