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Exzentrischer Impuls auf starren Koerper

Exzentrischer Impuls auf starren Koerper - Forum Physik

Exzentrischer Impuls auf starren Koerper - Forum Physik.


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  #11  
Old 08-01-2009, 07:34 PM
Harald Maedl
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Default Exzentrischer Impuls auf starren Koerper

Gottfried schrieb:


Da gab es mal dieses Selbstbau-Elektronenmikroskop-Projekt einer Schule,
da wurde die Auflagerplatte genau wie oben beschrieben gelagert - und
hat wohl auch ziemlich gut funktioniert.

Grüße
Harald
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  #12  
Old 08-01-2009, 07:45 PM
Gottfried
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In article <[Only registered users see links. ]>, Harald Maedl <[Only registered users see links. ]> wrote:
[...9

Interessant. Mein 'try' muss gegen 1980 gewesen sein, damals war ein
einfacher IC schon was ganz hypertolles ;-)

Wann war das mit dem E-Mikroskop?




Grüsse, Gottfried
--
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  #13  
Old 08-01-2009, 08:22 PM
Gottfried
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In article <h522m5$k8m$[Only registered users see links. ]>, [Only registered users see links. ]
(Gottfried) wrote:


Sorry, war Quark und Denkfehler. Aber: Dauerhafte Niveauunterschiede
(Bordstein rauf und nicht wieder runter, dann noch mal eine Schwelle rauf,
dann klappert die Ölwanne; generell ein Anstieg oder Gefälle machen ein
Problem:


die dann auch die Mittelposition herstellt.


Grüsse, Gottfried
--
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  #14  
Old 08-02-2009, 12:26 AM
Ralf . K u s m i e r z
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begin quoting, Harald Maedl schrieb:


Wohl eher AFM - Elektronemikroskopie ist nicht besonders
vibrationsempfindlich.


Gruß aus Bremen
Ralf
--
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adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
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  #15  
Old 08-02-2009, 12:38 AM
Ralf . K u s m i e r z
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X-No-Archive: Yes

begin quoting, Gottfried schrieb:


Mit "intelligent" kann ja jeder - ich wollte natürlich "automatisch"
(wofür es natürlich schon Lösungen gibt, Stichwort
"Schwingungstilger").


Mit "leicht" ist natürlich massearm gemeint.


Ja, Pneumatik-Zylinder tun das: Konstante Kraft bei konstantem Druck,
wegunabhängig, das sind "unendlich weiche" Federn.


Für ein Steadycam-Stativ möchtest Du keine Lösung, die einen
Kompressor erfordert und im Betrieb ständig "schscht-pffff" macht. Die
Rückstellkraft braucht man in der Tat, aber die kann integrierend
wirken: Schnelle Lageänderungen ignorieren, aber auf die Dauer
langsam, aber nachdrücklich den Pömpel immer wieder in die Mitte
zurückziehen. Bei "nicht-professionellem" "billigem" Steadycam-Stativ
eher unkritisch: Da muß der Benutzer eben mit einem ganz weichen
"Gummigriff" immer ein bißchen nachregeln. Ein leichter Metallbügel,
der mit dem Kameraträger mit ein paar Gummibändern verbunden ist,
erschiene mir dafür in der Tat eine geeignete Lösung zu sein.


Gruß aus Bremen
Ralf
--
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  #16  
Old 08-02-2009, 10:51 AM
Gottfried
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In article <[Only registered users see links. ]-berlin.de>, "Ralf . K u s m i e r z"
<me@privacy.invalid> wrote:


Mit "automatisch" meinst Du: passiv selbstregulierend? Also wie der
Unterschied zwischen stabiler und (aktiv gehaltener) labiler Lage?


Ich kenne keine, die das von sich aus tun, es sei denn, sie wären aktiv
geregelt. Naja, wenn das Druckreservoir als praktisch unendlich gegenüber dem
Inhalt des Zylinders betrachtet werden kann, dann ungefähr. Meintest Du das?

Oder falls Du z.B. Gasdruckfedern meinst, für die die Wikipedia ein solches
Verhalten behauptet ([Only registered users see links. ]
Vorteile gegenüber Schraubenfedern sind die nahezu vom Federweg
unabhängige Kraft,
<<<

Das ist einer der seltene Fälle, wo in der Wiki Unfug steht - die
Federhersteller selbst sprechen nur von *flacher* Kennlinie. Und die
Konstruktion beruht ja darauf, daß der Innendruck steigt, andernfalls würde
der Bürostuhl nur für exakt ein Gewicht eine (noch dazu labile) Lösung bieten.


*lol* nö, sicher nicht. Wie wärs mit einer passiven 'unendlich' langen Feder?
kombiniert mit irgendeiner Form von Rückstellkraft, welche auch imemr Du Dir
aussuchst?


OK. Das ist eigentlich keine andere Anforderung als im Auto. Letzten Endes
entscheidet doch nur die Stärke der Rückstellkraft (naja: und die Kennlinie,
also: linear oder quadratisch), wie das System auf eine gegebene Auslenkung
(Zeit/Ausschlag) reagiert.


Wie bei allen Federsystemen hast Du hier die Wahl: bei gegebenem max. Weg
(Differenz Bügel/Träger) muss das Gummi erstmal das Gewicht 'tragen', steht
demnach unter Vorspannung, muss viel 'härter' ausfallen, als wenn das Gewicht
schon balanciert wäre. Was bleibt ist, den Weg und die Gummis zu verlängern um
wieder ein flachere Kennlinie zu bekommen: höhere/größere Bügelkonstruktion.

Eine bessere (=eher quadratische statt lineare) Kennlinie könntest du
eventuell mit luftgefüllten Ballonelementen erreichen.

Grüsse, Gottfried
--
Zen 101: Split hair with a blunt knife.
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  #17  
Old 08-02-2009, 03:38 PM
Ralf . K u s m i e r z
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Default Exzentrischer Impuls auf starren Koerper

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Gottfried schrieb:


Nur "passiv", ohne "selbstregulierend".


Nein, eigentlich nicht. Aber idealerweise befindet sich die Steadycam
in einem indifferenten Gleichgewicht, ist also von der Umgebung
mechanisch entkoppelt.


Ich meinte "konstante Kraft bei konstantem Druck" - steht da doch.
(/Wie/ das technisch realisiert wird, ist doch irrelevant.)


Der unterschied zwischen einer "flachen" und einer "ganz flachen"
Kennlinie ist ggf. ein rein akademischer.


Indifferente, aber wozu diskutierst Du das eigentlich?


Wo kann man die kaufen?


Wozu brauche ich dann noch eine "unendlich lange" Feder, wenn ich doch
wieder eine Rückstellkraft einbaue?


Und die Dämpfung, also das differentielle Verhalten. Aber vom Prinzip
her ist es tatsächlich dieselbe Anforderung wie beim Auto: Die
Karosserie soll nur in sanften, niederfrequenten Bewegungen der
"tiefpaßgefilterten" Straßenkontur folgen (und dadurch nur geringe
Beschleunigungen aufweisen, denn die gehen bei konstanter Amplitude
quadratisch mit der Frequenz), während die Räder idealerweise jeder
Unebenheit mit konstanter Aufstandskraft folgen sollen. Ideal wäre
dafür eine möglichst weiche Federung, die unabhängig von der Stärke
der Einfederung immer die gleiche Tragkraft auf die Karosserie
ausüben.

Die haben aber den Nachteil, daß sie die Eigenfrequenzen sehr weit
herunterziehen, so daß der Wagen zu langanhaltenden, niederfrequenten
und dadurch schlecht zu dämpfenden Schwingungen angeregt wird. Zudem
hat eine konstante Tragkraft noch den Nachteil, daß sich die
Radaufstandskraft ändert: Wenn das Rad durch das Überfahren eines
Huppels nach oben beschleunigt wird, dann steigt dabei aufgrund der
ungefederten Radmasse die Andruckkraft, während sie sich bei der
nachfolgenden Abwärtsbeschleunigung unter den Mittelwert verringert.
Eigentlich müßte also eine aktive Radpositionsregelung von der
Karosserie her die Beschleunigungskräfte auf das Rad aufbringen, was
dann wegen der damit verbundenen Reaktionskraft gerade die
entgegengesetzte Auswirkung auf das Fahrzeug hätte: Beim Überfahren
eines Huppels würde die Karosserie keinen Stoß nach oben erhalten,
sondern leicht heruntergezogen, weil sie ihrerseits das Rad aktiv
anhebt - das würde sich sowohl auf die Fahrstabilität
(Radaufstandskraft) als auch den Fahrkomfort positiv auswirken.


Lies doch einfach mal richtig: Ich schrieb "ein bißchen nachregeln".
Das heißt also, daß der Kraftausgleich schon herbeigeführt wurde, die
Camera also bereits indifferent "schwebt". Man muß dann nur noch dafür
sorgen, daß sie das auch in ihrer Sollage tut, also eine passende
mittlere Lage über dem Boden hat und in die gewünschte Richtung
schaut: Wenn der Kameramann um die Ecke rennt, dann soll die Camera
dabei ja auch gefälligst mitschwenken, und nicht etwa anschließend
querab blicken.


Diese um die Ruhelage herum sehr flache Kennlinie ergibt sich übrigens
ganz automatisch, wenn man die Querauslenkung eines in der Mitte
zwischen zwei hintereinanderliegenden Federn angebrachten Körpers
betrachtet. (Rechne es mal aus.)


Gummibänder sind einfacher.

Um nochmal auf den dynamischen Bewegungsausgleich zurückzukommen: Das
"Stillegen" des Punkts

x = -J / (M * x0)

erfolgt rein dynamisch, also aufgrund von Geschwindigkeitsvorgaben im
Punkt x0. Eine Federkraft wirkt aber statisch, d. h. aufgrund von
endlichen Auslenkungen, daher können sich die Effekte weder ergänzen
noch kompensieren. Bestenfalls kann man die Federkraft "unendlich
weich" machen, also eine konstante Kraft zur Gewichtskompensation
einleiten.

Außerdem hatte ich noch die Frage nach der leichtmöglichsten
Konstruktion gestellt. Das bedeutet, die Masse M möglichst weit zu
reduzieren - ihre Untergrenze ist durch die Masse des zu
stabilisierenden Instruments selbst gegeben. Wir haben also folgende
Anordnung:

*** *
*****======O====================***==============o
*** *

M_I S M_z

---|--------o---------------------|---------------|-----> x
x_I 0 x_z x0

Instrumentenmasse M_I bei x_I = -J / (M * x0), Zusatzmasse M_z bei
x_z, damit

x_z = -x_I * M_I/M_z .

Das Rotationsträgheitsmoment J ergibt sich dann zu

J = M_I * x_I^2 + M_z * x_z^2 = M_I * x_I^2 + M_I^2/M_z * x_I^2
= M_I * x_I^2 * (1 + M_I/M_z)

mithin folgt

x_I = -J / (M * x0) = -M_I * x_I^2 * (1+M_I/M_z)/((M_I+M_z) * x0)
= -x_I^2 * M_I / (M_z * x0) <=> x_I = -x0 * M_z/M_I

Für eine möglichst kleine Gesamtmasse muß also die Zusatzmasse M_z
möglichst klein sein - die ist allerdings proportional zu x0, also
sollte man ein möglichst leichtes Stangenmaterial verwenden.


Gruß aus Bremen
Ralf
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  #18  
Old 08-02-2009, 05:22 PM
Gottfried
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In article <[Only registered users see links. ]-berlin.de>, "Ralf . K u s m i e r z"
<me@privacy.invalid> wrote:


äh, wie jetzt. Ich meine mit "selbstregulierend" Rückstellkräfte, die wie die
berühmte Schale um die Kugel wirken. An die hatte ich gedacht, als ich
schrieb:


Das also nicht?


Hmm. Etwa so wie eine Kugel auf einer Ebene? Wo sich die Ebene (das Brett
o.ä.) seitlich bewegen kann, aber die Kugel bleibt, wo sie ist? Nur das Ganze
vertikal gedacht?

...

Naja, nicht wirklich. Im übrigen bedeutet konstanter Druck logischerweise
immer auch konstante Kraft im Zylinder, nur ist eben genau dieser konstante
Druck für rein passive Systeme wirklich schwer zu realisieren.


Im Bastelladen ;-) Sorry, jetzt mal ernst: Du kennst doch diese Holzdrachen
oder Vögel, die in den Bastelläden an diesen unendlich langen unheimlich
weichen Spiralfedern auf und ab schwingen - die habe ich immer vor Auge, wenn
ich an die unendlich lange Feder denke. Und dabei wird eben klar, das eine
wirklich weiche Feder leider auch riesige Baulängen voraussetzt. Das kannst Du
ja nicht wollen. Gesucht ist die Charakteristik einer unendlich langen Feder
mit aber klar begrenzter Bauhöhe.

Wo kann man die kaufen? Bis jetzt m.W. noch nicht, deshalb diskutiere ich seit
2 Wochen mit der Ideenabteilung eines großen Automobilzubehörlieferanten, denn
den könnte das interessieren.


Weil Du dann sehr viel freier in der Gestaltung Deiner Rückstellkraft bist. Im
kombinierten Fall hast Du immer die Vorspannung des Federelement (durch das
'Tragen' des Gewichtes), und die kann Dir den ganzen Tag, naja die
Charakteristik, ruinieren ;-)


Sorry, ja natürlich. Dämpfung habe ich erstmal ganz rausgelassen.


Dann verstehen wir uns. Ich hatte schon befürchtet, weil ich dein
Anfangsposting nicht mehr im Kopf hatte, bei der Steadycamhalterung wäre was
anders als beim Krankenwagen.


OK


... was die unendlich lange Feder für beide Anforderungen leisten würde.


=> Passagier / Kinobesucher wird seekrank.


Naja, beim spiralgefederten Rad ist das ja noch schlimmer, denn da steigt auch
noch der Federdruck.


Nicht so schlimm, wenn die ungefederte Masse 30 kg beträgt, aber 1/4
Hauptmasse = 300 kg 'tragen' muss


Sorry, habe ich offenbar nicht kapiert.


hmm. Und wie kriegst Du das 'Schweben' hin?


logo.


Mom: Du hängst die Cam in - sagen wir mal - einen Quader aus Rohren, und zwar
z.B. vorne und hinten mit Federn oder Gummis auf? Ist das so gemeint? Oder
willst Du im Schwerpunkt aufhängen (damit Nickbewegungen des Trägers egal
sind) und vorne und hinten nur mit ganz weichen Gummis stabilisieren?


Ähm, sorry. Mit sowas bin ich eine Katatstrophe. Probiers mit Worten.

Grüsse, Gottfried
--
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  #19  
Old 08-02-2009, 09:29 PM
Harald Maedl
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Default Exzentrischer Impuls auf starren Koerper

Gottfried schrieb:

Ich habe es mal vor AFAIR zwei oder drei Jahren im Netz gefunden.
Gerade mal gegoogelt und das hier gefunden:
[Only registered users see links. ]

Ich glaube, ich werde mir mal demnächst so einen Bausatz bestellen.

Grüße
Harald
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  #20  
Old 08-03-2009, 06:37 AM
JCH
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"Hendrik van Hees" <[Only registered users see links. ]-giessen.de> schrieb im
Newsbeitrag news:h51r72$3nq$[Only registered users see links. ]-news-network.org...


Das könnte möglicherweise das Problem lösen:
* [Only registered users see links. ]

Seite 1: Drehschwingung, Dfgl 2. Ordnung

Integral[t=0...inf](y0-y(t))^2 dt => MIN bei Dämpfung = 0,5
Beispiel: Optimaler Einschwingvorgang (Seite 2)

Der Einschwingvorgang kann aber auch beliebig gewählt werden!

Lit: M. Knaebel, Technische Schwingungslehre, Teubner


--
Grüße JCH

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Tags
auf , exzentrischer , impuls , koerper , starren


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