Hi,

jetzt könnte man das aber auch anders lösen.

Motor 1 = 1N
Motor 2 = -1N
gemittelte Kraft = 0N

Krafteinwirkung 1 = 1m
Krafteinwirkung 2 = 0,9m
gemittelte Krafteinwirkung = 0,95m

Erzeugtes Moment = 0N * 0,95m = 0Nm

wo liegt der Fehler ?

Gruß

Neil

@Oliver:
don`t worry, im Moment ist ja bautechnisch Neil am Zug, also hält mich die Diskussion nicht von der Realisierung des Projektes ab.
Außerdem wird, wenn Du recht hast, der Bau der Rakete einfacher, weil kein Zusatzgewicht in die Spitze muß, also wär`s schon wichtig, vorher Klarheit zu schaffen.

Ich bin mir nicht sicher, ob diese Stab-Analogie so zutrifft. Einerseits erzeugen die versetzt-entgegengesetzten Kräfte ja ein Biegemoment im Stab, andererseits kann das Ganze sich um nichts Anderes als den gemeinsamen Schwerpunkt drehen, das ist auch klar.
Dann wäre es also so, daß sich die resultierende Drehbewegung auch dann nicht unterscheidet, wenn die Kräfte tatsächlich nicht an einem Arm gegeneinander, sondern um den Schwerpunkt beide in Drehrichtung arbeiten?....*denk, denk*
Ich fürchte, ich komme langsam zu der Einsicht, daß Du recht haben könntest ...Hätte wohl im Physikunterricht besser aufpassen sollen
Ich hoffe, daß Alle, denen ich bisher MEINE Überzeugung hier dargelegt habe, bis hierhin mitgelesen haben, und nun auch schlauer sind, bzw. sich bestätigt finden, falls sie es schon vorher wußten.

Aber das hat ja durchaus eine positive Seite, wie zu Anfang schon gesagt:
Eine Fallschirmkammer zwischen Motoren und Kreisel ist damit kein Problem mehr, das Ganze wird einfacher
Ich danke für die Physik-Stunde, Oliver, Neil!

Gruß

Dino

Hi Neil,

ich gehe mal davon aus, dass Dein Beitrag als Scherz gedacht war und dass Du den Fehler schon selbst kennst, oder?

@Dino
Ich bin gern zu Diensten, wenn ich helfen kann...

Gruß,
Oliver

Zitat:

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ich gehe mal davon aus, dass Dein Beitrag als Scherz gedacht war und dass Du den Fehler schon selbst kennst, oder?

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Deswegen ist ja auch der da.

Mache gerade die Zeichnung. Sollte heute Nachmittag fertig sein.

Gruß

Neil

Hi,

habe den ersten Entwurf fertig. Jetzt könnt ihr mit Änderungswünsche los legen



Was sieht man da?
Das Gehäuse besteht aus einem 38mm Rohr welches innen ein Feingewinde bekommt. Mit dem Feingewinde kann man dann die ganze Spanten einschrauben so wie das in Kameraobjektive gemacht wird. Der Motorhaltespant und der obere Kreiselhaltespant werden gegeneinander verklemmt. Sowas ähnliches passoert auch mit dem unteren Haltespant nur das dieser einen extra Klemmring bekommt.
Alles kann gedreht werden und sollte also bei der Fertigung keine Probleme darstellen.
Ich weiß leider nicht, wie der Motor befestigt wird. Hat er stirnseitig noch wie üblich zwei Gewinde? Dann kann ich dafür Bohrungen vor sehen.
Zwischen Motorachse und Kreisel besteht ein kleiner Hohlraum. Dort kann ein Gummischlauch eingesetzt werden. Die Idee ist, dass das Ritzel des Motors in den Schlauch gedrückt wird, und dieser sich dann in der Achse fest klemmt. Das passiert beim herein schrauben. Dadurch sollte die Achse an der Stelle leicht elastisch sein. Es ist anzunehmen, das durch das Feingewinde die Teile nicht mehr exakt in Flucht liegen werden.
Die Schwungmasse hat oben und unten einen Konus sowie eine Kerbe. Diese dienen dazu um das Startseil aufzunehmen. Die Achse bekommt in der Kerbe eine radiale Bohrung, so das man von außen mit einer Stopfnadel das Starterseil einfedeln kann.
Ich habe mich für ein 38mm Rohr entschieden, weil da so gerade eben 4 H1k rein passen und weil man dafür passende Papprohre im Handel bekommt. Ich kann aber auch eins aus Papier wickeln.

Gruß

Neil

Hi Leute!

Ich habe mal ein bisschen gerechnet. Da die Materie aber doch etwas schwierig ist, bin ich mir gerade nicht sicher, ob ich nicht doch einen Fehler gemacht habe. Die Werte wären also durch Versuche noch zu verifizieren. Die Berechnungen sind bisher auch nur Überschlags-Rechnungen.

Hier meine Zahlen:

Rakete:
Startmasse: 400g
Länge: 1m
Zellenmasse: 108g
Masse der 4 H1ks: 4*23g = 92g
Schub: 4N

Kreisel:
Position: 75cm über Düsen-Austritt
Material: Messing (8,5g/cm³)
Gesamt-Masse: 200g
davon:
Motormasse: 15g
Schwungmasse: 185g
davon 175g als eigentliche Schwungmasse (Hohlzylinder)
10g Achse/Nabe

Schwungmasse:
Da: 55mm
Di: 50mm
L: 50mm
=> Trägheitsmoment: 0,0001207 kg m²

Annahme für die Störung:
3% des Schubs wirken dauerhaft zu Seite und versuchen, die Rakete aus ihrer Lage zu drehen,
also:
Seitliche Kraft am Düsenaustritt: 0,12N
Hebel: ca. 52cm
Störmoment: 0,0624 Nm

Bei einer Kreiselrate von 6000 U/min:
Drehimpuls: 0,0758 kg m²/s
Präzessions-Kreisfrequenz: 0,822 1/s
d.h. nach 1,9 sec hat sich die Rakete in eine horizontale Lage gedreht.

Bei 10000 U/min dauert das schon 3,18s
Bei 15000 U/min dauert das 4,77s

Zum Vergleich: Wenn der Kreisel steht, dann braucht die Rakete ca. 1.4s, um sich auf die
Seite zu legen.

Das alles ist, wie gesagt, mit Vorsicht zu genießen. Keine Berücksichtigung der Aerodynamik und keine Berücksichtigung der Trägheit der Raketen-Zelle.

Falls die Rechnung stimmt, dann sollte die Schwungmasse aus der Skizze von Neil nochmal überarbeitet werden (größerer Durchmesser, ausführung als Hohlzylinder). Vielleicht müssen wir auch noch mehr H1ks spendieren, um eine noch größere Schwungmasse zu bekommen.

Gruß,
Oliver

Hi,

Oliver hat recht: der Kreisel sollte als Hohlzylinder ausgeführt werden, etwa so wie Dein erster Entwurf im vorigen Thread, Neil.
Je mehr Masse nach außen kommt, um so besser. Ist drehtechnisch mehr Aufwand, ich weiß, aber der Kreisel ist sowieso eher zu klein, darum muß er so effizient wie möglich werden.
Also auch lieber etwas länger als zu dickwandig.
Den Anschluß für die Motorwelle finde ich genial!
Mit Gewinden kann der Motor aber nicht dienen, - er war für die Montage in einer Klemmschelle vorgesehen. Vielleicht könntest Du diese Aufnahmehülse für den Motor in der Mitte einsägen und die beiden Hälften von seitlichen Schrauben zusammendrückbar machen, dann könnte man den Motor festklemmen.

@Oliver
Du bist in Deiner Rechnung von einer realtiv lange Rakete ausgegangen, aber sie muß ja nur gerade so lang sein, daß Alles hineinpaßt, ich würde sagen, maximal 50cm, eher weniger, je geringer die seitliche Angriffsfläche, um so besser.
Die Drehzahl ist mit >10000U/Min geplant, - keine Ahnung, was der Motor gegen die Lager- und Luftreibung schafft, die 18000 Lehrlaufdrehzahl sicher nicht.

Das Hochfahren des Kreisels wird sowieso ein Kunststück, wenn man die Bürsten des Motors nicht sofort verbraten will, auch mit externer Starthilfe.
Da wäre eine sensible Strombegrenzungsschaltung hilfreich...., fühlt sich Jemand angesprochen?

Gefühlsmäßig hätte ich das ganze Teil etwas dicker gemacht. Oliver, wenn Du magst, könntest Du noch mal die Kreiselwirkung bei gleicher Masse aber etwas größerem Durchmesser berechnen, evtl. käme ja auch eine "Beule" in der Rakete für den Kreisel in Betracht, eine "schwangere" Rakete sozusagen
Bei diesem "Slow-Fly-Modell" kommt es auf den CW-WERT ja nicht so an.

Gruß

Dino

Hi,

wie wäre es denn dann mit einem UFO.
Das Ziel meiner Konstruktion war es, das ganze so klein wie möglich zu machen um eben Masse zu sparen und bei kleinen Motoren bleiben zu können. Das ganze hol zu machen ist kein Problem. Ist schon mal gut zu wissen das die Achsverbindung so genommen werden kann. Deine Idee mit den Schlitzen kann ich machen. Ich würde dann aber eine Schlauchschäle darum machen. Mal schauen. Wenn ich die Halterung drehen, würde ich dann gerne den Motor da haben, weil ich den Spalt zwischen Motor und Halter so klein wie möglich machen möchte. Sonst würde das zusammen drücken den Motor evtl. krum ziehen.
Was spricht eigentlich gegen einen neuen Motor? Der hat wirklich seine Rente verdient.
Wie wäre es hier mit:

Nennspannung: 4.5 V
Leerlauf-Drehzahl: 23200 U/min
Leerlaufstrom: 0.06 A
Abm.: (L x B x H) 11.8 x 10.1 x 8.1 mm
Last-Drehzahl: 17500 U/min
Max. Drehmoment: 1.0 Ncm
Abgabeleistung: 0.2 W

Mikro-Elektromotor M10VA
Artikel-Nr.: 233982 - 62
Preis: 9,95€

Gruß

Neil

Hallo an alle!

@Dino
Ich würde Deinem Motor ja auch die Ruhe gönnen...

Hier noch mal ein paar neue Daten:

Rakete nur noch 50cm lang

Kreisel:
Da = 100mm
Di = 97,4 mm
L = 50mm
Schwungmasse: 171,3g

Bei 10000 U/min und 3% Seitenschub-Störung (bei 4N Schub):
22s bis die Rakete horizontal liegt...
(Von wegen schwangere Rakete... schwanger ist meine Frau... aber ich sage Dir, die dreht sich nicht mehr so schnell... )

@Neil
Dein Vorschlag für einen Motor sieht wirklich gut aus...

Wer gibt uns noch ein paar Infos/Anregungen zur Anlauf-Regelung?

Gruß,
Oliver

Geändert von osmadie am 29. März 2007 um 17:50

Ich würde zum anlaufen lassen einen externen Motor mit Übersetzung 1:10 oder über eine Reibscheibe verwenden.
Vielleicht nen Dremel in Kombination mit ner dickeren Gummischeibe?!

mfG
Markus