Desmodromischer Antrieb: falsche Wegübertragung durch Radius

LippSon · Anmeldungsdatum: 03.07.2023 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo liebe Community,

ich sitze derzeit an der Entwicklung eines Antriebs für einen Prüfstand (Diplomarbeit). Der Mechanismus soll eine rotatorische, konstante (Dreh-)Bewegung in eine translatorische, ungleichförmige und oszillierende Bewegung wandeln. Vorgegeben ist der Weg, der je 1° zurückgelegt werden soll. Sozusagen ist s(phi) in tabellarischer Form und in einer Auflösung von einem Grad gegeben. Naheliegend für dieses Problem erschien mir der Antrieb mittels Kurvenscheiben. So kann die Scheibe einfach in 360 Teile aufgeteilt werden und jedem Teil ein Abstand zum Mittelpunkt zugeordnet werden. Später wird die Kurve dann einfach von einem "Taster" abgefahren, der die Bewegung überträgt. So weit so gut. Jetzt besteht aus mechanischer Sicht das Problem, dass Reibung minimiert werden soll, um den Verschleiß so gering wie möglich zu halten. Deshalb dachte ich mir wäre es günstig, anstelle eines Tasters eine Kurvenrolle einzusetzen, die die Kurve entlang rollt. Die Schubstange, an der die Kurvenrolle angebracht werden soll, schneidet die Drehachse der Kurvenscheibe. Das Problem mit der Kurvenrolle besteht nun darin, dass sie die Verschiebung nur bei den "Maxima" und "Minima" der Kurvenscheibe korrekt überträgt. An den Beschleunigungsflanken entsteht durch den Radius der Kurvenrolle ein Versatz vom Anlagepunkt der Kurvenrolle auf der Kurvenscheibe zur Längsachse der Schubstange (welche die Drehachse der Kurvenscheibe schneidet). Dadurch befindet sich das Ende der Schubstange während der Beschleunigungsphasen nicht an der gewünschten Position. Nun meine konkrete Frage: Wie bekomme ich diese Wegdifferenz, die durch den Radius der Kurvenrolle entsteht, kompensiert?
Vielen Dank schon mal für eure Bemühungen und Erläuterungen im Voraus! smile

PS: ich würde auch gern eine Skizze hochladen, nur leider habe ich dafür bisher keine Schaltfläche gefunden.

Meine Ideen:
Ich meine, man müsste das Problem mit Pythagoras irgendwie lösen können, jedoch fehlt mir dafür der richtige Ansatz...

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7460

Willkommen im Physikerboard!

Vielleicht ein Denkanstoß:

Wenn Du die Kurvenscheibe in 360 Teile aufgeteilt hast, ergeben sich ja 360 Dreiecke, deren unterer Winkel 1° ist und deren Schenkel s1 und s2 der jeweilige Abstand zum Mittelpunkt ist.

Sind die beiden Schenkel gleich lang, passt alles, dann muss nur der Radius abgezogen werden.

Wenn sie unterschiedlich lang sind, kannst Du nun über den Cosinussatz die Länge der dritten Seite ausrechnen. Anschließend noch etwas weitere Trigonometrie und Du hast die gesuchte Länge, die Du abziehen musst. Bekommst Du hin, oder? Ansonsten helfen wir Dir gerne.

Ich hab mal eine Skizze angefügt. Das geht übrigens über "Datei auswählen" und "Attachment hinzufügen".

Viele Grüße
Steffen