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Torofl
Anmeldungsdatum: 03.09.2015
Beiträge: 5
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 Torofl Verfasst am: 03. Sep 2015 10:24 Titel: Schwingung erzeugen / Unwucht |
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Meine Frage:
Hallo,
ich möchte mit einem Motor auf dem ein Unwuchtgewicht angebracht ist, eine Harmonische Schwingung erzeugen.
Diese Schwingung soll die Eigenfrequenz eines am Motor befestigten Teiles ansprechen.
Nun weiß ich nicht wie ich den Motor und das Unwuchtgewicht wählen soll damit genug "Energie" aufgebracht wird das Teil zum schwingen zu bringen.
Meine Ideen:
Die Unwuchtkraft kann ich berechnen. Aber die Kraft muss sicherlich stark genug sein um die Frequenz zu übertragen. Ein kleiner Elektromotor kann sicherlich keine Brücke zum schwingen bringen.
Hoffe mir kann jemand den Zusammenhang verständlich machen.
Mfg |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7249
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| Steffen Bühler Verfasst am: 03. Sep 2015 10:40 Titel: |
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Willkommen im Physikerboard!
Ein paar Angaben müsstest Du schon noch spendieren:
- Drehzahl
- Leistung des Motors
- Masse des Motors
- Masse der Unwucht
- Radius der Unwucht
- Masse des befestigten Teils
- Kopplung zwischen Motor und befestigtem Teil
- Lagerung der Motorachse
Letztlich kommt es drauf an, mit was für einer Amplitude das Teil schwingen soll. Ein Millimeter? Ein Mikrometer? Hast Du da schon Vorstellungen?
Viele Grüße
Steffen |
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Torofl
Anmeldungsdatum: 03.09.2015
Beiträge: 5
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| Torofl Verfasst am: 03. Sep 2015 11:22 Titel: |
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Hallo,
danke für die Antwort.
Ich hatte noch keine Daten geschrieben da ich es erstmal allgemein Verstehen wollte.
Feststehende Werte sind nur:
Drehzahl: 3600 u/min damit die Eigenfrequenz des Teiles erreicht wird
Masse des Teiles: 100 g
Der Motor ist an dem Teil festgeschraubt. Und der Motor dämpfend gelagert damit er Schwingen kann, aber die Schwingung nicht nach Außen abgibt.
Der Rest ist frei Wählbar, aber eben so groß, damit genügend "Kraft/Energie" bereitgestellt wird damit das Teil Schwingt (2-3 mm in X und Y Richtung), laut Simmulation erfolgt diese Schwingung bei ca 60 Hz.
Da ich wahrscheinlich ziemlich Verwirrend geschrieben habe, meine Hauptfrage ist. Wie komme ich von der Masse eines zu erregenden Systemes auf die notwendige kraft einer schwingenden Unwucht. |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7249
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| Steffen Bühler Verfasst am: 03. Sep 2015 11:48 Titel: |
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Zwei bis drei Millimeter bei 60Hz ist ziemlich viel! Solche Schwingwege treten eher bei Turbinenwellen auf, ich nehme nicht an, dass Du sowas bauen willst.
Aber: das Teil soll ja mit der Eigenfrequenz schwingen. Da reichen zum Glück auch kleinere Anregungen, der Rest schaukelt sich auf. Wie groß er sich aufschaukelt, bestimmt die Dämpfung - theoretisch kann die Amplitude unendlich groß werden.
Um die Dämpfung zu bestimmen, habe ich immer gerne einen Anschlagversuch gemacht, um die Abklingkonstante zu berechnen. Hast Du dafür Messequipment (Schwingungsaufnehmer, Oszilloskop etc.)? |
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Torofl
Anmeldungsdatum: 03.09.2015
Beiträge: 5
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| Torofl Verfasst am: 03. Sep 2015 11:59 Titel: |
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Es soll eine Kunststoffscheibe durch einen Unwuchtmotor in schwingung gebracht werden. Diese soll dann um Ihren Mittelpunkt schwingen, jedoch nicht nach "oben". Diese Eigenschwingform wird laut Simulation bei 60Hz erreicht.
Somit stellt sich nun die Frage nach der größe des Motors und unwuchtmasse. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 03. Sep 2015 12:23 Titel: |
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| Torofl hat Folgendes geschrieben: | | Diese Eigenschwingform wird laut Simulation bei 60Hz erreicht. |
Natürlich. Denn die Frequenz ist durch die Drehzahl des Motors doch vorgegeben:
Mir ist noch nicht ganz kalr, was Du eigentlich willst. |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7249
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| Steffen Bühler Verfasst am: 03. Sep 2015 12:36 Titel: |
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| Torofl hat Folgendes geschrieben: | | Somit stellt sich nun die Frage nach der größe des Motors und unwuchtmasse. |
Dann verlassen wir mal die Theorie und betreten das Ingenieurbüro.
Aus meiner Erfahrung würde ich einen 10-Watt-Gleichstrommotor verwenden, bei dem kannst Du ja die genaue Drehzahl einstellen. An den montierst Du eine Drehscheibe mit vielleicht 10 Zentimeter Durchmesser. Am Rand der Scheibe eine Unwuchtmasse von so 1 Gramm.
Das Schwingungsobjekt wird fest mit dem Motor verbunden, vielleicht über Halteklemmen, besser mit Schrauben.
Das Ganze wird dann federnd auf eine feste Bodenplatte montiert. Die Federung könnte mit Stahlblechen erfolgen, dann sollte es auch bevorzugt seitwärts schwingen.
Wie stark das alles schwingt, lässt sich durch Variation der Unwuchtmasse und der Drehzahl einstellen.
Viele Grüße
Steffen |
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