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BLU1312
Anmeldungsdatum: 01.10.2019
Beiträge: 9
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 BLU1312 Verfasst am: 01. Okt 2019 07:08 Titel: Drehmoment Schrittmotor berechnen |
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Hallo,
ich bin aktuell in der Planung für eine automatische Hühnerklappe und möchte diese per Arduino, einem (Schritt-)Motor und einer bis zu 1,5 kg schweren (kommt drauf an, ob ich diese aus Alu, Holz,... mache) Klappe.
Für mich geht es nun darum, welches Drehmoment mein Motor haben muss, um eine solche Hühnerklappe anheben und absenken zu können. Ich möchte keinen total überdimensionierten und schon gar keinen unterdimensionierten Motor kaufen.
Hierzu hoffe ich auf eure Hilfe. Ich habe zwar schon etwas versucht das über Google herauszufinden, aber bin offenbar zuuuu doof dafür, das auf das rein zu hebende Gewicht abzuleiten 
Könnt ihr mir dabei vielleicht helfen? Wenn ihr mir nur das benötigte Drehmoment schreibt, wäre natürlich schon eine Hilfe, wenn ihr mir aber auch erklären könnt, wie ich auf das Ergebnis komme, würde mich das auch für mögliche andere Projekte weiterbringen.
Achso: Die Hühnerklappe würde in einer Art Schiene laufen, das heißt, ich würde mir eine Art "U" aus Brettern bauen, die das Brett bei geschlossenem Zustand links, rechts und unten umschließt, damit Marder und Füchse keine Chance haben, unter / seitlich hinter die Klappe zu "greifen" und diese hoch- oder wegzudrücken. Hier wäre also auch noch ein wenig Widerstand, aber dieses "U" bzw. die Führungsschienen würde ich mit genug Spiel bauen.
Vielen Dank und viele Grüße
Felix
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5874
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 01. Okt 2019 11:20 Titel: |
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Bitte Skizze! Ein Bild sagt mehr als tausend Worte.
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BLU1312
Anmeldungsdatum: 01.10.2019
Beiträge: 9
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| BLU1312 Verfasst am: 02. Okt 2019 07:42 Titel: |
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Guten Morgen Mathefix,
vielen Dank für deine Antwort. Ich habe mal etwas in Word und Paint "gezaubert" und die Wand versucht zu malen, auf der sich die Hühnerklappe befinden soll.
Die Farben sind rein dazu gewählt, damit ich darauf referenzieren kann und hoffentlich noch klarer wird, was genau ich meine.
In rot sieht man das "U-Profil" in dem die Klappe laufen soll. Grün ist die Schnur, die vom Motor auf- bzw. abgewickelt werden soll. Hierbei habe ich an eine Angelschnur gedacht, da die sehr reißfest ist. Das Gewicht der Schnur sollte also kaum eine Rolle spielen(?).
Blau ist die Klappe / das Brettchen / Alublech / was auch immer. Diese läuft in der Nut des roten "U-Profils" und wird über die Angelschnur per Motor hochgezogen bzw. heruntergelassen. Diese Klappe muss der Motor in der Lage sein, hochzuziehen und hier bräuchte ich eure Hilfe, welches Drehmoment ich mindestens bräuchte, um diese Klappe zu heben.
Ich will den Motor weder am unteren Limit haben, so dass er vielleicht irgendwann kaputt geht, weil er am Limit arbeitet, aber ich will auch keinen Rolladenmotor verwenden, der total überdimensioniert ist und unnötig Strom verbraucht und unnötig teuer ist.
Vielen Dank und viele Grüße
Felix
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Frankx
Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 985
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| Frankx Verfasst am: 02. Okt 2019 12:14 Titel: |
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Wenn man Reibkräfte vernachlässigt, ergibt sich ein Drehmoment von:
M=m*g*D/2
M-Drehmoment (Nm)
m-Masse der Klappe (kg)
g-Erdbeschleunigung (9,81m/s²)
D-Durchmesser der Rolle, auf die der Faden gewickelt wird (m)
Schön die Einheiten beachten!
Wenn der Motor zu schwach ist, kann man ein Getriebe verbauen, oder den Durchmesser der Rolle verkleinern. Dann dauert das Öffnen eben entsprechend länger.
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BLU1312
Anmeldungsdatum: 01.10.2019
Beiträge: 9
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| BLU1312 Verfasst am: 04. Okt 2019 10:50 Titel: |
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Hallo Frankx,
vielen Dank für deine ausführliche Antwort.
| Frankx hat Folgendes geschrieben: | Wenn man Reibkräfte vernachlässigt, ergibt sich ein Drehmoment von:
M=m*g*D/2
M-Drehmoment (Nm)
m-Masse der Klappe (kg)
g-Erdbeschleunigung (9,81m/s²)
D-Durchmesser der Rolle, auf die der Faden gewickelt wird (m)
Schön die Einheiten beachten!
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Meine Formel würde also wie folgt aussehen:
m = 1,5 kg
g = 9,81m/²
D = 0,05 m (bei angenommenem 5 cm Durchmesser; ich muss schauen, was ich dafür "Mißbrauchen" kann).
-> M = 1,5 * 9,81 * (0,05 / 2) = 0,367875 Nm ~ 0,4 Nm
Passt das so? Beim Googlen habe ich Motoren mit 1,5 Nm gefunden, die schon ziemlich nach Spielzeug aussehen (nicht nur optisch, auch vom Preis) und dass die locker (immerhin fast das 4-fache) die 1,5 kg heben, finde ich krass.
Vielen Dank nochmals und viele Grüße
Felix
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5874
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 04. Okt 2019 10:55 Titel: |
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Unterkante der Klappe gut schärfen - Leckere Hühnersuppe 
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BLU1312
Anmeldungsdatum: 01.10.2019
Beiträge: 9
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| BLU1312 Verfasst am: 04. Okt 2019 12:53 Titel: |
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Das wird nur gemacht, wenn die Hühner die Revolution planen. Ansonsten kann ich die Geschwindigkeit ja per Arduino steuern und das wird alles schööööööön laaaaaaaaangsam passieren. 
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Frankx
Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 985
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| Frankx Verfasst am: 04. Okt 2019 13:49 Titel: |
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| Zitat: | -> M = 1,5 * 9,81 * (0,05 / 2) = 0,367875 Nm ~ 0,4 Nm
Passt das so?
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Die Rechnung stimmt.
| Zitat: | Beim Googlen habe ich Motoren mit 1,5 Nm gefunden, die schon ziemlich nach Spielzeug aussehen (nicht nur optisch, auch vom Preis) und dass die locker (immerhin fast das 4-fache) die 1,5 kg heben, finde ich krass.
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Etwas Reserve ist gut, da ja Reibung vernachlässigt wurde.
Der Preis bemisst sich nicht allein am Leistungsvermögen, sondern auch an der Qualität (Lagerungen, Verschleißverhalten, Witterungsbeständigkeit, Wirkungsgrad, Kompaktheit, Masse,...)
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5874
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 06. Okt 2019 11:44 Titel: |
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| BLU1312 hat Folgendes geschrieben: | | Das wird nur gemacht, wenn die Hühner die Revolution planen. Ansonsten kann ich die Geschwindigkeit ja per Arduino steuern und das wird alles schööööööön laaaaaaaaangsam passieren. |
Wie heisst denn Dein Federvieh: Antoinette, Marat, Robespierre, Saint-Just oder Danton und der Oberhahn Ludwig?
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BLU1312
Anmeldungsdatum: 01.10.2019
Beiträge: 9
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| BLU1312 Verfasst am: 09. Okt 2019 06:57 Titel: |
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Noch habe ich ja gar keine. Die kommen erst Ende nächsten Sommer / Anfang Herbst. Die Idee mit den Namen ist definitiv gut. Allerdings darf ich sie dann nur flüstern, sonst lassen mich die Nachbarn direkt einweisen... 
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