5-gliedriges Koppelgetriebe konstruieren

2rad shared this question 7 years ago
Answered

Hallo zusammen,


ich habe mich gerade angemeldet, weil ich eure Hilfe brauche.


Ich versuche ein 5-gliedriges Koppelgetriebe zu konstruieren.

So wie hier:


Bei meiner Konstruktion löst sich aber das Koppel c vom Punkt D wenn der Winkel Alpha < 50° wird.

Das Koppel soll aber nicht abreißen sondern der Punkt C soll sich dann auf dem Kreis C1 im Gegenuhrzeigersinn bewegen bis die Strecken b, c, e, auf einer Geraden liegen.


Könnt ihr mir helfen und zeigen wie so etwas umgesetzt wird?

Meine Projektdatei:


https://ggbm.at/568579


Vielen Dank schon mal für eure Tipps


Gruß


2rad

Comments (14)

photo
1

Hallo 2rad,

ich denke, Du solltest Deinen Mechanismus nicht überfordern: Du kannst nicht alle Radien und Mittelpunktpositionen frei vorgeben wollen und da bei hoffen, dass sich nichts auflöst. Ich habe in meiner Datei jetzt ausgehend vom ersten Kreis einen Strahl vm Mittelpunkt durch einen Kreispunkt konstruiert und dann mit einem Kreis um den Kreispunkt mit dem 2. Radius zum Schnitt gebracht. Auf diesem Kreis nun wieder einen Kreispunkt definieren und so weiter... Ich hoffe, das Ergebnis ist nach Deinen Vorstellungen.

Gruß, Günter

https://ggbm.at/568583

photo
1

Hallo Günter,


danke für deinen Versuch.

Das ist leider nicht das was ich gesucht habe.

Das Ergebnis soll so funktionieren wie dieses "5-gliedrige Koppelgetriebe"

d.h. Das rote Glied rotiert und abhängig davon bewegen sich die Anderen.


Gruß


2rad

photo
1

Hallo Günter,


danke für deinen Versuch.

Das ist leider nicht das was ich gesucht habe.

Das Ergebnis soll so funktionieren wie dieses "5-gliedrige Koppelgetriebe"

d.h. Das rote Glied rotiert und abhängig davon bewegen sich die Anderen.


Gruß


2rad

Hallo 2rad,

was erwartest du denn???

Die Bewegung der Zwischenglieder ist allein durch ihre Länge und Lage NICHT eindeutig bestimmt.

Nimm doch mal an, das Gelenk zwischen dem blauen und dem gelben Glied deines Beispiels wäre festgerostet. Dann würde sich die ganze Anordnung anders bewegen (wie eine Anordnung, die aus nur 3 Stangen besteht).

Und wenn es nicht komplett festgerostet ist, dann ist es vielleicht nur etwas schwergängiger als die anderen Gelenke.

Im Prinzip müsste man die möglichen Unterschiede der Reibungen ALLER Gelenke kennen, um sie zu berücksichtigen.

Letztendlich läuft die Gesamtbewegung als Resultat von mehreren Differenzialgleichungen ab. Das geht weit über die reine Anordnungsgeometrie der verwendeten Stangen hinaus und ist somit nicht durch eine simple geometrische Konstruktion darstellbar.

Gruß Abakus

photo
1

Hallo abakus,


danke für die Antwort.

Das dachte ich mir schon fast.

Eine viergliedriges Koppelgetriebe (Doppelschwinge) ist ja relativ einfach zu realisieren.

Wenn man ein 5 tes Glied einfügen will wird es haarig :anguished:


Kann man das Getriebe mit algodoo simulieren ?


Gruß


2rad


https://ggbm.at/568587

photo
1

das sollte die gewünschte funktion sein

https://ggbm.at/568589

photo
1

Hallo hgseib,


danke, das sieht gut aus.

Die Bewegung der Punkte G u. H ist also von demselben Parameter abhängig.

So ganz habe ich das mit den Kreisbogen zwar noch nicht verstanden,

ich gaube aber wenn ich etwas damit rumprobiere kann ich das Koppelgetriebe simulieren.


Danke für eure Tips.


Ich probiere das jetzt erst mal aus.

Wenns nicht klappt melde ich mich noch mal.


Gruß


2rad

photo
1

der schieber t zeigt einen wert von 0 bis 1 (0% .. 100%)

damit werden die punkte auf den bögen auf 0% .. 100% der bogenlänge positioniert,

das geht auch mit geraden oder kreise usw.

G = Punkt[kurve, prozentwert]

natürlich kann man für G und H zwei unterschiedliche schieber erstellen;

bzw. den prozentwert auf eine beliebig art berechnen.

photo
1

Probiere es doch mit Algodoo aus ... ist ja kostenlos :-)


Da musst du dann noch auf die Kollisionsgruppen achten, damit sich Stangen nicht verhaken. Wenn ich es mir so überlege, es es natürlich problematisch, dass die Stangen am Ende zusammenhalten sollen, aber dazwischen dürfen sie nicht kollidieren ... das wäre zu testen.

photo
1

Hallo zusammen,

jetzt habe ich die Aufgabe auch besser verstanden und lade nochmals eine Lösungsdatei hoch...Trifft die besser...?

Gruß, Günter

https://ggbm.at/568599

photo
1

...und jetzt nochmal mit Erklärung und leichten Verbesserungen...

Günter

https://ggbm.at/568601

photo
2

ein grundsätzlich sehr interessantes thema, bei dem man auch merkt: geogebra ist noch ausbaufähig!


Text2 = "Erklärung der Konstruktion:

...

Leider kann es passieren, das D 'springt' , weil die beiden Kreise um C und E zwei Schnittpunkte haben. Das ist ein typisches DGS Problem.)


die aufgabenstellung kommt ja aus dem maschinenbau: eine drehbewegung wird in eine 'irgendwie' bewegung gewandelt, je nach aufgabenstellung.

http://de.wikipedia.org/wik...

zitat: ".. Ein fünfgliedriges Koppelgetriebe hat normalerweise einen Freiheitsgrad von 2. Das heißt, es müssen zwei Bewegungen eingeleitet werden, um ein definiertes Verhalten zu erzeugen .." so habe ich auch zwei kreise angetrieben. der rest muss sich automatisch aus der konstruktion ergeben.

die 'zwei schnittpunkt problematik' kommen in der praxis nur beim anfahren vor (oder als mathematische alternative). wärend dem betrieb sort der schwung dafür, dass das ganze nicht im totpunkt hängen bleibt. man könnte also humorvoll ableiten: geogebra fehlt der schwung ;-)

photo
1

@Alle

Danke für eure Tipps.

Ich dachte zuerst das Problem wäre zu einfach für euch ;)

Inzwischen habe ich mal meine Konstruktion etwas geändert.

(siehe Funktionsmodell im Anhang)


Vielleicht fällt euch ja noch etwas dazu ein.


Meine Frage hat folgenden Hintergrund.

Es soll eine Rutsche durch eine Öffnung in einen Behälter herabgelassen werden.

Da die Öffnung kürzer ist als die Rutsche lang ist, wird die Rutsche eingeklappt und dann runtergelassen.


Das Ganze soll mit Hilfe eines Aufzugs und unter Ausnutzung der Schwerkraft(zieht Rutsche nach unten) erfolgen.

(Das löst in der Realität auch das Problem der Unbestimmtheit - hoffe ich).


Raufziehen ist ja kein Problem.

Beim Runterlassen brauche ich aber eine Konstruktion, die die Rutsche wieder streckt, bevor das Teil den Boden des Behälters berührt.


Theoretisch ist das Ganze dann das "5-gliedrige Koppelgetriebe" aus meiner Eingangsfrage.


Die Konstruktion soll möglichst einfach zu realisieren sein, am besten nur mit

Koppeln aus Flacheisen und Gelenken aus Löcher und Schrauben


Wenn euch noch andere Lösungen für das Problem einfallen - immer her damit.

Ich bin für jede Lösung :bulb: dankbar.


Einzige Bedingung(en):

Länge u. Position der Rutsche in der UNTERN POSITION soll so sein wie in der Zeichnung.

Das Ganze soll stabil sein !

Der Raum über dem Behälter ist begrenzt (Dreieck, siehe Zeichnung).


Ich hoffe das ist einigermaßen verständlich.


Gruß


2rad


https://ggbm.at/568615

photo
1

Hallo


Hübsche Problemstellung.


Ich frage mich ob das, was da runter rutschen soll, am Ende nicht das Hochziehen resp. Runterlassen der Klappe behindert.

(Ich gehe deshalb davon aus, dass sich in der Kiste Wasser befindet und neue Fische ins Wasser rutschen sollen :laughing: .)


Mit zwei Koppeln

(für geometrische und handwerkliche Laien völlig risikolos, nachhaltig und praktisch (falls man die Haken-Stange nicht irgendwo verlegt hat):

Die obere Klappe hat in der unteren Stellung eine Auflage.

Mit einer Haken-Stange wird die untere Klappe umgestossen (und später auch wieder hochgezogen).

Die untere Klappe könnte in dieser Variante im geschlossenen Zustand auf der oberen Klappe zu liegen kommen, nichts würde in die Kiste hineinragen.


Mit drei Koppeln

siehe Beilage (abhängig von der Kistendimension sind bis zu drei sinnvolle Stellungen von B' möglich, alle Dimensionen justierbar)

Für GGB-Fans erkundungswert: Punkt F


Endarretierung für obere Klappe in der abgesenkten Stellung:

Anstelle der Auflage (an der Wand befestigt) für die obere Klappe käme auch eine gegenseitige Arretierung der beiden Klappen in der unteren Stellung in Frage (so eine Art Kniescheibe, als Verlängerung einer der beiden Koppeln) oder ein winklig angeschweisstes I-Eisen, das auf dem Boden aufsetzt oder eine Kette, die das weitere Absenken der oberen Klappe verhindert.


Das ist sicher nicht der Weisheit letzter Schluss. Ich warte gespannt auf weitere Ideen.


Raymond

https://ggbm.at/568617

photo
1

@ Alle

Danke fürs Mitdenken.


@ rami

> Mit 2 Koppeln:

OK funktioniert

Im Prinzip ja, aaaaaber:

Das Ganze soll auf Knopfdruck nur mit hilfe einer elektr. Winde funktionieren.

D.h. ohne manuellen Eingriff.


> Mit 3 Koppeln:

OK funktioniert auch.

Im Prinzip ja, aaaaaber:

Koppel i u. h bleiben im Behälter, das mögen die Fische nicht :cry: ;)

Der "Klapperatismus" soll in der oberen Position vollständig außerhalb des Behälters sein.


> Endarretierung für obere Klappe in der abgesenkten Stellung

Das ist schon drin.

Das Scharnier zwischen dem Unter u. Oberteil der Rutsche blockiert in der unteren Position.

Die Seitenteile liegen aufeinander (Gelenk J -- G´1 -- H´)


Problem:

Bevor die Untere Position erreicht wird, soll die ganze Rutsche durch das "Koppel" u. die "Klappe"

gestreckt werden um dann in gestrecktem Zustand unten aufzusetzen.

Für diese beiden Elemente suche ich die geeignetsten Längen und Positionen der Gelenke

(siehe Datei: Klappe2 aus dem letzten Beitrag.)


Bis dahin


[attachment=0]please wait Thinking ....min.jpg[/attachment]


Gruß


2rad03213668672ace452d1e254c38e8f575

© 2022 International GeoGebra Institute