Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Elektromotor als Zugwiderstand mit Auswertung


von Winfried M. (Firma: Keine) (winmuel)


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Hi Leute, erstmal hallo ;)

(weiß nicht ob richtiges Unterforum, aber Mechanik klingt passend ;) )

Ich sitze grad Gedankenmäßig vor einem Problem, ja und mit der Schulzeit 
ist es auch schon ein wenig her ;)

Und zwar brauche ich einen gleichbleibenden Widerstand zum dran ziehen. 
Also quasi "bildlich" eine Seilwinde an der Ich ziehe und ich will 
sozusagen "100 kg ziehen" konstant bis bspw. 2m. Danach soll die "Winde" 
das Seil mit 100 kg Zugkraft zurückziehen, während das "Tier" weiter 
dran zieht.

Wie setze ich das am besten um? Das Gerät soll nicht tonnenschwer sonder 
eher klein sein und mit Akku betrieben werden können. Außerdem möchte 
mich die Arbeitsschritte quasi mit dem Motor messen bzw. auswerten und 
bei Bedarf anpassen (anderen Zugwiderstand).

Wie setze ich das am besten um? Ich möchte keine kaufbare globige 
Seilwinde sonder eher einfach einen "relativ" kleinen Elektromotor und 
ohne großen Flaschenzug/Umlenkrollenaufbau.

ich weiß...viele "___", aber ich bedanke mich schonmal im Voraus für 
konstruktive Vorschläge ;)

BG

von STK500-Besitzer (Gast)


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Es gibt Wirblestrombremsen (und noch was anderes, dessen Bezeichnng mir 
gerade nicht einfällt), die ein definiertes Drehmoment erzeugen können.

Ansonsten müsste in deinem Seil eine "Waage" sein, die die Zugkraft 
misst, und über diesen Wert das Drehmoment deines Motors einstellt wird.

von Lach (Gast)


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Winfried M. schrieb:
> ja und mit der Schulzeit
> ist es auch schon ein wenig her ;)

und seitdem hast du dich rückentwickelt?

Winfried M. schrieb:
> Ich möchte keine kaufbare globige
> Seilwinde sonder eher einfach einen "relativ" kleinen Elektromotor und
> ohne großen Flaschenzug/Umlenkrollenaufbau.

Das kleinste was du da preiswert findest dürften PKW Seilwinden sein.
12V Akku, wenns klein sein soll LiIon oder LiFePO4, sonst Blei.
Aber du brauchst eine Möglichkeit die Zugkraft zu messen und eine 
Regelung des Motorstroms.
Und dauerhaft an einer Stelle stehen mögen die Motore garantiert auch 
nicht.
Also solltest du eine Winde für 500kg Zugkraft kaufen, sonst brennt der 
Motor schnell durch. Die Angaben dieser Winden sind sowiso PMPO.

von Martin (Gast)


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Bin nicht ganz sicher, ob ich das richtig verstehe? Du willst eine 
konstante Kraft am Seil?
Bei DC-Motoren (BL- oder mit Bürste) ist das Drehmoment proportional zum 
Strom. D.h. Du suchst Dir einen Motor passender Grösse, rechnest Dir aus 
dem Motorendatenblatt über die Drehmomentkonstante und mechanischer 
Übersetzung den Strom aus und schliesst dem Motor an eine 
Konstantstromquelle an (Labornetzteil mit Strombegrenzung). Du kannst 
sogar noch über die Spannung (Gegen-EMK) die Drehzahl begrenzen.

Beispiel: 100 kg macht sagen wir 1000 N. Mit einer Winde von 2 cm 
Durchmesser (r = 1 cm) gibt das M= 1000*0.01 = 10 Nm.
Nehmen wir der Einfachheit halber einen fetten Motor von Maxon:
https://www.maxonmotor.ch/maxon/view/category/motor?etcc_cu=onsite&etcc_med_onsite=Product&etcc_cmp_onsite=RE+Programm&etcc_plc=Overview-Page-DC-Motors&etcc_var=%5bch%5d%23de%23_d_&target=filter&filterCategory=re
RE 65: Der hat ein Nennmoment von 0.5 Nm und eine Dremomentkonstante von 
54 mNm/A. Ist also ein paar Nummern zu klein. Mit Übersetzung 1:20 
werden aus Deinen 10 Nm windenseitig dann am Motor 0.5 Nm. Mit I=9.26 A 
kommst Du also am Ausgang des Motors auf 0.5 Nm, nach dem Getriebe auf 
10 Nm und am Strick 1000 N.
Du musst natürlich ein reibungsarmes Getriebe bauen können. Da kenne ich 
mich zu wenig aus. Ein selbsthemmendes Schneckengetriebe fällt 
offensichtlich weg, eventuell ein Stirnrad-, Riemen oder Kettengetriebe.

Passender als das kleine Motörchen von Maxon für 795 Fr. dürften für 
Deine Anwendung grössere DC-Motore für z.B. E-Bikes oder E-Roller sein. 
In chinesischer Bauart gibt es die sehr günstig, allerdings ohne 
brauchbares Datenblatt und auch elektronisch kommutiert ohne 
Stromregelung, wie Du sie brauchst.

- Martin

von A. S. (Gast)


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2m? Ein Seil
, 2umlenkrollen und 100kg. Fertig.

Und zum zurück ziehen dann einen beliebigen Motor ans Gewicht anseilen.

von Winfried M. (Firma: Keine) (winmuel)


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Danke schonmal für dir konstruktiven Ideen! ;)

Dabei merke ich wieder wie wenig Ahnung ich doch habe und mir alles zu 
einfach vorstelle.

Wenn ich schon 9A höre (ohne viel Ahnung) wird mir das ganze glaub ich 
schon zu klobig (Akku/Trafo etc.) Es soll relativ einfach 
transportierbar und recht klein sein.

Ich denke es wäre einfacher mit einer Art verstellbarer Feder 
umzusetzen. Meine Idee wäre, dann an der Feder die "Daten" abzunehmen. 
Zugzeit/Zugkraft/Wiederholungen etc.

Jemand ne Idee? Ne Art poti?

von Ralf S. (Gast)


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Hallo Winfried,

also eine Feder ist da meines Erachtens nicht zielführend. Bei der Feder 
hängt die Rückstellkraft ja vom Weg ab, ist also nicht konstant.

Ich könnte mir vorstellen, dass vielleicht ein Hydraulikdämpfer mit 
verstellbarer Dämpfung (also sowas wie die Gasdruckdämpfer an der 
Autoheckklappe - nur sind die nicht verstellbar) hier eine kompakte und 
nicht allzu schwere Lösung bieten könnte. Vielleicht liege ich da aber 
auch total daneben, auf diesem Gebiet habe ich nicht viel Ahnung.

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