Forum: Offtopic Abwicklung elliptischer Kegelstumpf


von Yoshi Y. (celine)


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Guten Tag

Ich muss fuer eine mechanische Konstruktion die Abwicklung eines 
elliptischen Kegelstumpfes bestimmen / konstruieren.

Das Objekt besteht aus 2 Ellipsen mit gleicher Breite, jedoch mit 
unterschiedlicher Laenge (siehe Bild).

Ich hab beim Googeln lediglich Abwicklungen vom Kegelstumpf gefunden.
Ist jemand vertraut mit der Materie und kann mir helfen, diese 
Abwicklung zu konstruieren?

Vielen Dank und Gruss,
Celine

von Thomas E. (tmomas)


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Hoischen - Technisches Zeichnen, 31. Auflage, ISBN 978-3-589-24130-9
Kapitel 7.3.2 Kegelschnitte und Abwicklungen
Kapitel 7.3.3 Abwicklung von Übergangskörpern nach dem Dreieckverfahren

Insbesondere das Dreieckverfahren scheint mir hier angebracht.

von L. H. (holzkopf)


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Yoshi Y. schrieb:
> Das Objekt besteht aus 2 Ellipsen mit gleicher Breite, jedoch mit
> unterschiedlicher Laenge (siehe Bild).

Eines verstehe ich bei Deinen angehängten Bildern, insbesonders beim 
Bild 2, nicht:
Du sprichst hier von Ellipsen.
Das sind m.E. aber keine Ellipsen, sondern Parabeln.
(Spielt aber im Endeffekt bzgl. Abwicklung keine großartige Rolle)

Weiterhin sprichst Du von gleicher Breite (nehme an, gleicher 
"Öffnungsbreite" (bezogen auf einen ganz bestimmten Punkt)), aber 
unterschiedlicher Länge.

Irgendwie paßt all das m.E. nicht zusammen.
Magst Du uns wenigstens mal verraten, ob es sich bei dem Objekt um ein 
rotationssymmetrisches handelt oder nicht?

Denn nur bei einem rotationssymmetrischen Objekt kannst Du das 
gewissermaßen als aus zwei Hälften "zusammengesetzt" sehen.
Und es dann auch hälftig "aufschneiden", um eine "halbe" Abwicklung 
vornehmen zu können.

Nur bei einem geradlinigen Kegelstumpf kannst Du dessen Mantelfläche 
komplett abwickeln.
Bei allen anderen "Ausprägungen" von Kegelstümpfen bleibt Dir gar nichts 
anderes übrig, als die hälftig (vertikal) "aufzuschneiden".
Anders als so könntest Du nämlich gar nichts in eine Ebene abwickeln.

von Bernd F. (metallfunk)


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Eigentlich einfach, aber eine Fleißaufgabe.

Um das Teil abzuwickeln, braucht man Aufsicht und Seitenansicht.
Nun eine Menge Hilfsschnitte über den " Schiffsrumpf" legen.

In der Skizze mit A,B,C,D usw. bezeichnet.

Allerdings zeigt nur A seine wahre Länge.
Die anderen Hilfsschnitte müssen parallel zur Achse gedreht werden,
gelb eingezeichnet.

Dann kann man schon beginnen, die Abwicklung zu zeichnen.
So entstehen aber unregelmäßige Vierecke, die noch nicht
genau bestimmt sind, also schnell noch Dreiecke draus machen,
und gut ist es.

Grüße Bernd

von Bernd F. (metallfunk)


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Wer es nicht gleich versteht:

Das Stichwort ist Raumdiagonale. Die müssen bei der Zeichnung
auf die Zeichnungsebene (gelb), gedreht werden, dann ist die
wahre Länge einfach zu ermitteln.

Grüße Bernd

von Tom K. (ez81)


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Eine schöne Aufgabe, um die Weihnachtsmüdigkeit aus dem Hirn zu pusten.


Bernd F. schrieb:
> Eigentlich einfach, aber eine Fleißaufgabe.
Und damit wie gemacht für den Computer.


Ansatz: obere und untere Ellipse in der Parameterform benutzen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Ellipse#Ellipsengleichung_.28Parameterform.29
Achtung, t ist eine Laufvariable.

Der Radius in y-Richtung ist ry, der Radius der oberen in x-Richtung 
heißt rox, der der unteren rux.
Die untere Ellipse liegt bei z=0, die obere bei z=hE
In den Beispielen im Anhang: ry = 40, rox = 120, rux = 80, h = 40


Die obere Ellipse besteht aus den Punkten
(x, y, z) = ( rox cos(t), ry sin(t), hE )
t wandert zwischen 0 und 2pi

Die untere aus den Punkten
(x, y, z) = (rux cos(t), ry sin(t), 0)
t wandert zwischen 0 und 2pi


Wenn man jetzt noch die Höhe variiert (und rx mit anpasst), bekommt man 
die Punkte auf der Ellipsendingswand:

(x, y, z) = ( rx(h) * cos(t),  ry sin(t), h )           [1]

Dabei ist rx(h) = rux + (rox - rux) * h / hE
t wandert zwischen 0 und 2pi, h zwischen 0 und hE

Das sieht halbiert aus wie in ansicht1.pdf.




Als Hilfsschnitte (in den Abwicklungen 7 und 21 schwarz) habe ich 
Linien genommen, bei denen die Laufvariable t jeweils fest ist (In den 
Beispielen 7 bzw 21 Werte für t, die jeweils den Hilfsschnitt, gegeben 
durch einen Punkt auf der oberen und unteren Ellipse, ergeben). Das hat 
den netten Nebeneffekt, dass diese Linien auf der Ellipsendingswand 
tatsächlich Geraden sind (kann man an [1] sehen). An diesen Geraden zu 
knicken fühlte sich irgendwie richtig an.


Aus dem Kosinussatz kann man, wenn man in einem Dreieck 2 Punkte und 
alle drei Seitenlängen kennt, den dritten Punkt bestimmen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kosinussatz

Jetzt malt man den ersten Hilfsschnitt irgendwo aufs Papier (die Länge 
kann man mit Pythagoras aus den beiden 3D-Punkten ausrechnen, der Rest 
ist noch egal), nimmt sich den nächsten 3D-Punkt (den oberen im 
folgenden Hilfsschnitt) vor, berechnet die 3D-Abstände der Punkte des 
ersten Hilfsschnitts zum nächsten 3D-Punkt.

Jetzt hat man 2 2D-Punkte (die gemalten aus dem ersten Hilfsschnitt) und 
3 Seitenlängen (die Entfernungen zwischen den 3D-Punkten des ersten 
Hilfsschnitts und dem nächsten 3D-Punkt, die Entfernungen sind (da 
Dreieck) in 2D die selben), nimmt den Kosinussatz und malt den 3. Punkt 
aufs Papier.
Jetzt nimmt man den unteren Punkt des ersten Hilfsschnitts, den eben 
gemalten neuen Punkt, berechnet den 3D-Abstand der beiden zum nächsten 
Punkt (der untere des nächsten Hilfsschnitts), nimmt den als 2D-Abstand 
und malt mit dem Kosinussatz den nächsten Punkt aufs Papier. So hangelt 
man sich Hilfsschnitt für Hilfsschnitt die Ellipsendingswand entlang. So 
ähnlich wie Bernd das grafisch vorgemacht hat.


Das Ergebnis sind die Faltmodelle im Anhang.
Breite 40, Höhe 40, Länge 80...120

Die Version mit 7 Linien habe ich aus Papier nachgebastelt.

Wenn man auch an den grauen Linien knickt, besteht die Ellipsendingswand 
wie zu erwarten aus einem Dreiecksnetz.

Knickt man nur an den schwarzen Linien, werden die einzelnen Flächen 
windschief. Bei Papier ist das egal, bei Blech mit so vielen 
Hilfsschnitten, dass eine kontinuierliche Biegung herauskommt, 
wahrscheinlich auch.


EDIT: Natürlich alles ohne Gewähr und nach bestem Wissen.

: Bearbeitet durch User
von Bernd F. (metallfunk)


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Hallo Tom,

" Feeiiin gemacht "(Rapunzel, neu verföhnt)

Viele Grüße
Bernd

von Bernd F. (metallfunk)


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Ich finde das Klasse.

Wenn das jetzt der Ozeandampfer wäre, hätte ich gezeichnet,
Tom hätte gerechnet, dann hätten wir verglichen und ruhig eine
Produktion für 500 000,- freigegeben.:)

Grüße Bernd

von Bernd F. (metallfunk)


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: Bearbeitet durch User
von Dipl.- G. (hipot)


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Bernd F. schrieb:
> Ich finde das Klasse.
>
> Wenn das jetzt der Ozeandampfer wäre, hätte ich gezeichnet,
> Tom hätte gerechnet, dann hätten wir verglichen und ruhig eine
> Produktion für 500 000,- freigegeben.:)


Zuvor hättest Du aber noch zum Germanischen Lloyd (bzw. jetzt DNVGL) 
gemußt :-P

von Bernd F. (metallfunk)


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Bei mir ist das eine Nummer kleiner. Das Problem ist aber das
gleiche. Die Abwicklung muss stimmen ( Sonst kostet das mein Geld ).

Das Beispiel zeigt eine Edelstahlplastik, die ich für Frau
Andernach realisiert habe. ( Bundeswehr- Zentralkrankenhaus-
Koblenz ).

Da gibt es keinen zweiten Versuch.

Grüße Bernd

von Uhu U. (uhu)


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Bernd F. schrieb:
> Das Beispiel zeigt eine Edelstahlplastik, die ich für Frau
> Andernach realisiert habe. ( Bundeswehr- Zentralkrankenhaus-
> Koblenz ).

Planung und Herstellung war wohl das Anspruchsvollste bei diesem Wert- 
und Aussagefreien "Kunst"werk und du bist der Einzige, der sein Können 
damit zeigen konnte...

von Bernd F. (metallfunk)


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Uhu U. schrieb:
> Bernd F. schrieb:
>> Das Beispiel zeigt eine Edelstahlplastik, die ich für Frau
>> Andernach realisiert habe. ( Bundeswehr- Zentralkrankenhaus-
>> Koblenz ).
>
> Planung und Herstellung war wohl das Anspruchsvollste bei diesem Wert-
> und Aussagefreien "Kunst"werk und du bist der Einzige, der sein Können
> damit zeigen konnte...

Uhu, du hast gar keine Ahnung von zeitgemäßer Kunst.
Es geht um die " Aussage"!

Frag mich jetzt nicht weiter.

Aber: Ich,( meine Mitarbeiter ) leben davon:)

Grüße Bernd

von Karl H. (kbuchegg)


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Bernd F. schrieb:
> Uhu U. schrieb:

>> und Aussagefreien "Kunst"werk und du bist der Einzige, der sein Können
>> damit zeigen konnte...
>
> Uhu, du hast gar keine Ahnung von zeitgemäßer Kunst.

Damit ist er allerdings nicht alleine.
:-)

> Aber: Ich,( meine Mitarbeiter ) leben davon:)

Ist doch schön. Dann hat wenigstens einer was davon.

von Bernd F. (metallfunk)


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Hey Burschen,

ihr könnt genauso wenig erwarten, dass euer Gegenüber im Kaffee
Assembler versteht, wie ich erwarte, dass ihr aktuelle Kunst versteht:)

Das ist ein Prozess der Jahrzehnte intensivster Beschäftigung
braucht.

Es ist halt manchmal so, das man sich eingestehen muss, dass
man gar keine Ahnung von der Materie hat.

( Eine ganz andere Sache ist, ob es spontan gefällt )
Helene Fischer schaut ja nicht schlecht aus, aber bei der
Musik rollt es mir die Fußnägel auf :)

Grüße Bernd

: Bearbeitet durch User
von Yoshi Y. (celine)


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Vielen Dank euch allen, hat mir geholfen (python script)!

Gruss

von Bernd F. (metallfunk)


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Yoshi Y. schrieb:
> Vielen Dank euch allen, hat mir geholfen (python script)!
>
> Gruss

Na, das freut uns doch:)

Ein wenig mehr Information über Aufgabenstellung / Lösung
dürfte noch sein.

Grüße Bernd

von Uhu U. (uhu)


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Bernd F. schrieb:
> Uhu, du hast gar keine Ahnung von zeitgemäßer Kunst.

Dass die Bundeswehr vor ihrem Zentralkrankenhaus keine Kunst haben, 
will, die sich mit dem Mordhandwerk kritisch befast, liegt auf den Hand. 
Dass viele Kunstwerke ("Kunst am Bau") an öffentlichen Gebäuden ähnlich 
harmlos daher kommen, eigentlich weniger, denn sowas vermutet man 
landläufig eher in Putins Reich des Bösen. Trotzdem ist es so.

Der Begriff "zeitgemäße Kunst" ist übrigens sehr gut gewählt. Zeitgemäß 
ist das Verteidigen der Freiheit am Hindukusch und das Brunnenbohren, 
notfalls auch aus der Luft ;-)

> Es geht um die " Aussage"!

Eben...


Das einzig wirklich Beachtliche daran ist das Werk des Realisierers.

: Bearbeitet durch User
von Timm T. (Gast)


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Bernd F. schrieb:
> Das Beispiel zeigt eine Edelstahlplastik, die ich für Frau
> Andernach realisiert habe.

Pah, Stümper! Der Stella hat einfach Schrott aus nem Fluß gezogen und 
das der Stadt Jena für 250 000 DM verkauft.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d4/Jena_Stella_Newburgh_3.jpg

DAS ist Kunst!

von Yoshi Y. (celine)


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Hier das script um abwicklungen zu generieren.
Additional wird noch ein DXF file generiert, dass man mit einem CAD 
einlesen kann.

Bei Fragen melden :)

Gruss

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