Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- projekte:2018:mecanumwheels [2018/08/30 10:57] – [Kreuzanordnung] wolfgangk
+++ projekte:2018:mecanumwheels [2018/09/07 11:42] (aktuell) – wolfgangk
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 ====tangentiale Anordnung====
-Die zweite Anordnung, bei der die verlängerten Achsen Tangenten an einem gemeinsamen Kreis bilden, ist hier weit flexibler. Hier können Spurbreite und Radstand unabhängig voneinander verändert werden, so dass der Fahrzeugkonstrukteur mehr Freiraum hat. Solange die vorderen und hinteren Radpaare jeweils um eine verlängerte Achse rotieren, stimmt die Lenkgeometrie.
+Die zweite Anordnung, bei der die verlängerten Achsen Tangenten an einem gemeinsamen Kreis bilden, ist hier weit flexibler. Hier können Spurbreite und Radstand unabhängig voneinander verändert werden, so dass der Fahrzeugkonstrukteur mehr Freiraum hat. Solange die vorderen und hinteren Radpaare jeweils um eine verlängerte Achse rotieren, stimmt die Lenkgeometrie und das Fahrzeug kann sich auch um die eigene Hochachse drehen. Ebenso können enge Kurvenradien gefahren werden, ohne dass es zu Reibungsverlusten der Roller auf dem Untergrund kommt.
-Bei der ersten Variante bewirkt eine Abweichung von der Radgeometrie starke Reibungsverluste bei Kurvenfahrten. Die Roller werden neben der Abrollbewegung auch zu ungewollten Gleitbewegungen über den Untergrund gezwungen.  Bei allen geradlinigen Fahrten (auch seitwärts oder diagonal) spielt die Geometrieabweichung hingegen keine Rolle.
 {{ :projekte:2018:mecanum-tangent.png?nolink&600 |}}
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 {{ :projekte:2018:wmk_0127.jpg?nolink&600 |}}
-====Drucken der Bauteile ====
+====== Bau der Räder ======
-Zunächst werden die Bauteile mit einem unserer 3D-Drucker gedruckt. Hier ist sehr viel Geduld mitzubringen, da der Druck aller Teile für ein Rad ca. 12-16h dauert. Hier wird aktuell noch getestet, wie sich die unterschiedlichen verfügbaren Materialien verhalten. Im Testeinsatz sind derzeit Komponenten aus PLA und PETG. CPE wird noch getestet.
-Aktuelle STL-Dateien nebst empfohlenen Druckparametern werden hier dann eingestellt.
+Das hier zu bauende Rad besteht aus den folgenden Teilen: {{  :projekte:2018:wmk_0170.jpg?nolink&600  }}
+  * Den beiden Aussenplatten mit den Achsführungen (eine Platte im Bild). Pro Rad werden zwei identische Platten verwendet, die sich dann um 180 gegenüberstehen. Um ein Rad mit entgegengesetzter Rollerposition zu bauen, müssen die Platten als einziges Bauteil spiegelverkehrt gedruckt werden.
+  * Dem Abstandshalter, der beide Platten auf dem vorgegebenen Abstand hält. Die korrekte Position der beiden Platten wird durch sechs Zapfen gewährleistet, die beim Zusammenkleben der Bauteile in die Löcher der Grundplatte passen müssen.
+  * Auf der einen Seite wird in den Abstandshalter noch der Motoradapter eingelegt. Der Motoradapter ist als separates Bauteil konstruiert, so dass bei anderen Motoren nur der Adapter anzupassen ist.
+  * Pro Rad gibt es zwölf Roller, die mit einem geeigneten Material beschichtet werden müssen, damit die Roller auf glatten Unterlagen den notwendigen Grip bekommen.
+{{  :projekte:2018:wmk_0127.jpg?nolink&600  }}
+==== Drucken der Bauteile ====
+Siehe Unterartikel [[projekte:2018:mecanumwheels:3d-print|Druck der Mecanum-Räder]]
+==== Beschichten der Roller ====
+Um den notwendigen Grip zu bekommen, müssen die Roller mit einem Material beschichtet werden, dass eine entsprechend starke Haftreibung auf glatten Untergründen ermöglicht. Der Druck der Roller aus einem Material wie TPU ist nicht möglich, da der Roller gleichzeitig das Gleitlager für die verwendete Stahlachse ist. Hier zeigen sich bei allen bislang verwendeten Werkstoffen exzellente Lagereigenschaften.
+Getestet wurden verschiedene Beschichtungsverfahren:
+=== Latexmilch ===
+Beschichtung mit Latexmilch ( aus dem Nähbedarf zum Stoppersocken selbst herstellen). Das Material hat enormen Grip, haftet jedoch weder auf PL, PETG und ABS. Wenn der Roller zunächst mit Nähfaden umwickelt wird (Bewehrung), verbessert sich die Haftung auf dem Roller. Die Herstellung von 48 Rollern für ein Fahrzeug ist jedoch zu aufwendig, die Gleichmäßigkeit der Beschichtung lässt auch sehr zu wünschen übrig. {{  :projekte:2018:wmk_0152.jpg?nolink&200  }}
+=== Umwicklung mit Gummischnüren ===
+Umwicklung mit Textil-Gummischnur (textilummanteltest Gummi) und Maurergummi: Viel Handarbeit, der zur Befestigung verwendete Kleber verschmutzt bei ungeschickter Bewicklung die Oberfläche und reduziert die Haftreibung erheblich. Die Gleichmäßigkeit ist bei sauberer Arbeit gegeben, jedoch lassen sich Verschmutzungen durch Kleber nicht verhindern. Dadurch sinkt die Haftreibung erheblich. Das Risiko ist auch hoch, dass sich die Schnüre lösen und damit das Rad blockieren. {{:projekte:2018:wmk_0153.jpg?nolink&200  }}{{  :projekte:2018:wmk_0154.jpg?nolink&200}}
+=== Beschichtung mit Plasti-Dip ===
+Das Material mit dem Werkzeuggriffe oder Fahrzeugteile mit einer Kunststoffbeschichtung versehen werden haftet sehr gut (auch ohne Primer) auf den getesteten Kunststoffen (ABS, PLA, PETG). Die Dicke der Beschichtung variiert je nach Auftragsart. Für eine gleichmäßige Dicke müssen die Roller während der Trockenzeit ca. 40 Minuten rotiert werden. Der Grip ist gut! Das Verfahren ist ggf. für wenige größere Bauteile geeignet, der Zeitaufwand für 48 Roller ist jedoch zu hoch. {{  :projekte:2018:wmk_0151.jpg?nolink&200  }}
+=== Beschichtung mit TFC 2-Komponenten-Silikon (Shore 35) ===
+Die Verarbeitung und Schichtqualität ist identisch zu Plasti-Dip. Die Trockenzeit (Rotation) ist mit 30 Minuten etwas geringer, jedoch haftet das Material nicht auf den getesten Kunststoffen. Der Grip etwas weniger als bei Plasti-Dip.
+=== Überziehen mit Schrumpfschlauch ===
+Handelsüblicher Schrumpfschlauch ist in kurzer Zeit aufgebracht, die Schichtdicke ist gleichmäßig. Jedoch verbessert sich der Grip nur unwesentlich zu den Ausgangsmaterialien. Es gibt wohl speziellen Antirutsch-Schrupfschlauch für Angelgriffe, Paddel und andere Gegenstände. Die hier lieferbaren Durchmesser sind für dieses Projekt leider zu groß!
+=== Überziehen mit PVC-Schläuchen ===
+Im einem weiteren Versuch wurden die Roller mit PVC-Schläuchen (Aquarienschläuche) überzogen. Da die Schläuche nur eine geringe Dehnung aufweisen, wurden zwei unterschiedliche Schläuche (Aussendurchmesser 9 mm und 10,5 mm, Wandstärke jeweils 1mm) verwendet. Wenn die Schläuche zuvor aussen mit 240 Schleifpapier abgerieben wurden, ist der Grip nahezu identisch mit Plasti-Dip. Das gerade Abschneiden und symmetrische Aufziehen von den PVC-Schläuchen ist jedoch auch noch sehr zeitaufwendig. Zudem muss für die Aussenstücke auch mit Klebstoff gearbeitet werden, da der Schlauch durch die konische Verformung doch Abrutschen kann.
+=== Überziehen mit Latexschlauch ===
+In einem weiteren Versuch wurde Latexschlauch verwendet. Dieser hat eine enorme Dehnfähigkeit und nochmals deutlich mehr Grip als alle anderen getesteten Varianten. Jedoch verhindert der Grip das Aufziehen das Schlauches. In etwa 15 Minuten kann ein Roller mit kräftiger Handarbeit überzogen werden. Fett- und ölhaltige Gleitmittel verbieten sich, da Latex dadurch angegriffen wird. Die Verwendung von Seife oder Glycerin bringt auch nur geringe Erleichterung, da dies auch auf die Hände kommt und man somit beim Aufschieben abrutscht. Bisher das optimalste Ergebnis beim Grip, gefühlt mindestens das doppelte von PlastiDip. Allerdings die Frage: **Wie bekommt man die Schläuche über die Rollen?**  {{  :projekte:2018:wmk_0146.jpg?nolink&200  }}{{  :projekte:2018:wmk_0168.jpg?nolink&200  }}
+==== Herstellen der Achsen ====
+Als Achsen wird handelüblicher Autogenschweißdraht in der Nennstärke 1,5mm verwendet. Die Achsen müssen 39,5 mm (0,5 mm Toleranz) lang sein. Um die Achsen sauber auf gleichmäßige Länge abzuschneiden, wird eine Schablone aus 1,5 mm starkem Karton geschnitten, in die das abzuschneidende Ende des Drahtes gesteckt wird. {{  :projekte:2018:wmk_0166.jpg?nolink&400  }}Mit einem Seitenschneider wird der Draht an der Kante des Kartons abgeschnitten. Die Länge der Kerbe für den Draht ergibt sich nach einem Testschnitt, da die Trennung je nach Zange ca. 1 mm bis 2 mm von der Kante entfernt passiert. Je nach Schnittqualität werden die Enden noch etwas über 120er Schleifpapier abgerundet.
+==== Vorbereiten der Roller ====
+Die beschichteten Rollen müssen nun auf Leichtgängigkeit geprüft werden. Dazu werden diese nacheinander auf ein längeres Stück Schweißdraht gesteckt. Diese sollten nach dem Anschubsen mit einem Finger ca. 20-30 Runden weiterdrehen. Wenn die Leichtgängigkeit nicht gegeben ist, dient ein weiteres Stück Schweißdraht als Feilenersatz. Dieser Draht wird an mehreren Stellen mit dem Seitenschneider leicht (wirklich nur leicht!!) schräg angeschnitten und kann dann unter leichter Rotation durch den Roller geschoben werden. Danach sollte der Roller auf dem unbeschädigten Schweißdraht rund laufen.
+==== Vorbereiten der Grundplatten ====
+Danach werden die Achsaufnahmen der Grundplatten inspiziert und ggf. mit einem 1.5 mm Bohrer von Hand ausgeräumt. Meist reicht auch ein längeres Stück Schweißdraht. Es muss sichergestellt sein, dass sich in jede der Achsaufnahmen ohne größeren Kraftaufwand eine der Achsen stecken lässt. Die Achsaufnahmen dürfen jedoch nicht ausgeweitet sein, die Gleitfläche umd die Achsaufnahme soll auch eben und unbeschädigt sein.
+==== Zusammenbau des Radkörpers ====
+Zunächst werden die vier Basisbauteile für jedes Rad mit passendem Kunststoffkleber verklebt und das Trocknen des Klebers abgewartet. Danach wird nacheinander jeweils eine Achse in die unteren Aufnahmen gesteckt, so dass diese oben etwas nach aussen steht. Dann wird jeweils ein Roller auf die Achse gesteckt und beide Grundplatten werden leicht nach aussen gebogen, um die Achse in das obere Achslager zu stecken. Achtung: Es muss sichergestellt sein, dass die Achsen nicht länger als maximal 40 mm sind!
 ====Beschichten der Roller ====
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+=====Programmierung eines Mecanum-Fahrzeuges=====
+Siehe Unterartikel [[projekte:2018:mecanumwheels:control|Steuerung und Programmierung eines Mecanum-Fahrzeugs]]
 ====== Wie gehts weiter ? ======