Mechatronica vraagje

[Melomania]

Hallo,

Mijn naam is Cor. Ik ben nieuw op dit forum.

Ik houd me bezig met mechatronica. Heb veel verstand van Eletronica, maar minder van Mechanica.

Ik heb doorom een vraag over de mechanica kant van een projectje waar ik mee bezig ben.

Ik heb een vrij complex mechatronica ontwerp en ik probeer te rekenen aan de benodigde motoren (kracht en vermogen etc).

Het is een platform voor een vliegtuig simulator dat op en neer kan bewegen en kan kantelen op twee manieren,

doormiddel van drie motoren.



Nu kan ik wel berekenen welke kracht en vermogen een motor moet kunnen leveren als deze als enige een bepaalde

snelheid en versnelling aan het platform moet geven. Waar ik problemen mee heb is hoe ik moet rekenen als

meerdere motoren tegelijk de beweging veroorzaken.



Bijvoorbeeld:

Als ik alle drie de motoren tegelijk laat lopen beweegt het gehele platform omhoog of omlaag.

Als ik maar een motor laat lopen gaat het platform kantelen.



Nu wil ik berekenen hoe veel elke motor moet bijdragen om het platform van toestand A naar toestand B te krijgen.

Ik kan de posities (en snelheden) van de motoren berekenen voor toestand A en toestand B. Als blijkt dat slechts een motor hoeft te

bewegen weet ik dat alle kracht en vermogen van die motor moet komen.

Maar wat nu als twee of drie motoren moeten bewegen. Ik kan berekenen hoeveel kracht en vermogen er totaal nodig is, maar welk deel komt dan van welke motor? Hoe kan ik dat berekeken?



Ik weet hoeveel elke motor moet draaien. Maar alleen als ze dat tegelijk doen leverd dat de gewenste beweging op.

Als ik de beweging ga opsplitsen in een beweging per motor dan beweegt het platform heel anders.



Wil ik bijvoorbeeld het plaform een stukje omhoog bewegen dan moeten alle drie de motoren een gelijk stukje draaien.

Zou ik eerst alleen de eerste motor bewegen om uit te rekekenen wat zijn bijdrage is, dan zou het platform kantelen.

Dan zou ik energie in het kantelen stoppen. Maar als alle drie de motoren hun werk doen kantelt het platform in dit geval

niet. Dus lijkt me dat geen goede methode.

Maar hoe moet ik dan weten hoeveel elke motor aan de beweging bijdraagt? Als alle motoren gelijk bewegen en het

platform gaat omhoog of omlaag is dat natuurlijk simpel. Elke motor leverd een derde. Maar hoe zit dat bij meer

complexe bewegingen?



Kan iemand mij een op de goede weg helpen?

Ik zoek geen formule maar meer een methode hoe ik dit kan benaderen.

Groeten, Cor.

[bessie]

Mooi project Cor, ik ben jaloers op je. Vermogen van een motor is ook F.v, dus als je weet hoe snel het eind van de bewegingsoverbrenging (vijzel?) beweegt en de kract die daar nodig is, heb je direct het vermogen van die motor.

[Melomania]

Mooi project Cor, ik ben jaloers op je. Vermogen van een motor is ook F.v, dus als je weet hoe snel het eind van de bewegingsoverbrenging (vijzel?) beweegt en de kract die daar nodig is, heb je direct het vermogen van die motor.

Dank je Bessie. Het is inderdaad een leuk project.

Ik snap hoe je kunt berekenen wat het vermogen is dat een motor moet leveren gegeven de eind beweging.

Maar wat nu als deze beweging word veroorzaakt door meerdere motoren tegelijk te laten draaien.

Hoe kan ik dan berekenen welk deel van het benodigde vermogen van welke motor komt?

[bessie]

Wat je nodig hebt is een manier om de positie van het platform vast te leggen, en daaruit de lengte van de steunen te berekenen. De beste manier om het eerste deel te beantwoorden is een assenstelsel vast te leggen dat verbonden is met het platform. Neem bijvoorbeeld het midden van het platform als oorsprong, een symmetrie-as (bij voorkeur de lengte as) als x-as, de z-as loodrecht naar boven en de y-as naar links. Zet de x en y as uit met tape.

Maak ook een assenstelsel op de grond, zelfde manier als boven.

Meet de aanhechtingsplaatsen van de steunen aan platform en grond en noem ze 1, 2 en 3 (sticker erbij plakken).

Tenslotte moet je het zwaartepunt en de traagheidsmomenten van het platform weten.

Nu moet je gaan rekenen. Voor het rekenwerk kun je het best contact opnemen met de TU-Delft, afd. Luchtvaart en Ruimtevaarttechniek (internet). De formules die je zoekt zijn bekend en beschikbaar.

Ik bedenk me iets tussendoor: volgens mij heb je met drie steunen geen stabiel platform. Normaal zijn er zes steunen nodig om een simulator te bewegen. Maar dan heb je wel beweging in drie richtingen en drie hoeken. Kun je schetsen hoe jouw opstelling eruit ziet?

[Melomania]

Hoi Bessie,

Eigenlijk is de geschetste constructie al een versimpeling van de werkelijkheid. Die is namelijk veel complexer.

Ik probeer het simpel te houden om de vraag duidelijk te maken.

Ik kan aan de posities rekenen. Ik weet preceis wat de stand van elke motor moet zijn om een bepaalde

stand van het platform te verkrijgen. Dat is het probleem niet.

Mijn probleem is dat ik zou willen weten wat de kracht en het vermogens is die elke motor afzonderlijk

moet leveren om van een bepaalde toestand naar een andere te komen.

Als ik de kracht weet, kan ik het vermogen wel uitrekenen. Dus blijft over wat is de kracht die elke motor afzonderlijk

leverd.

Bijvoorlbeeld:

Stel het platform bevind zich in toestand A. Ik wil naar toestand B waarbij het gehelel platform iets naar boven

beweegt en tevens iets kanteld. Als om van toestand A naar B te komen slechts een motor hoeft te draaien kan

ik wil berekenen hoeveel kracht (koppel) deze motor moet leveren. Maar wat nu als twee motoren moeten verdraaien

om de beweging te bewerkstelligen.

Stel dat, om van toestand A naar B te komen, motor A een omwenteling moet maken en motor B twee omwentelingen.

Hoe weet ik dan wat de bijdrage van elke motor afzonderlijk is?

Ik zoek nu een methode om te kunnen bepalen als de beweging door twee (of meer) motoren wordt gedaan, hoe je

dan kunt bepalen welk kracht (koppel) elke motor moet leveren.

Ik het voorbeeldje hierboven moet motor A de helft draaien van wat motor B moet draaien. Betekend dat dan dat

motor A twee keer zoveel kracht (koppel) moet leveren?