Brauche dringend Hilfe mit Elektronikaufbau Im Unterforum Projekte im Selbstbau - Beschreibung: Selbstbau von Elektronik und Elektro
Autor |
Brauche dringend Hilfe mit Elektronikaufbau |
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BID = 803678
sleepysnail Gerade angekommen
Beiträge: 5
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Hallo zusammen,
ich bin gerade ein wenig am verzweifeln und hoffe, auf diesem Weg ein bisschen Hilfe zu bekommen mit meiner Aufgabe.
Also ich entwickle momentan eine Art Bioreaktor für Zellkultur. Ich bin Biologin, habe also im Grunde keine Ahnung von Elektrotechnik. Der Bioreaktor ist auch nicht so das Problem, dass ist einfach nur eine Art Box, aus der eine Stange rausführt. An diese Stange muss nun eine Art Motor angebaut werden, der sich regeln lässt.
Es geht darum, ein Biomaterial zu stretchen. Und zwar mit 1 Hz um 12%, in diesem Falle wären das 2,4 mm.
Ich brauche dazu einen Motor oder ähnliches, das diese Vor- und Rückwärtsbewegung 1x pro Sekunde umsetzt. Ich hatte da schon an einen Schrittmotor gedacht, der ja sehr genau einzustellen ist. Dann brauche ich aber noch eine Art Controller, oder nicht?
Erschwerend kommt hinzu, dass die Konstruktion in einen Brutschrank passen muss (37°C, 5% CO2, hohe Luftfeuchtigkeit). Kabel etc, die mit einem Computer oder einer Steuereinheit verbunden werden, können nach außen geleitet werden, d.h. nur die Bewegungseinheit muss mit in den Schrank.
Ich habe bereits jemanden angeschrieben, der mir folgendes erwidert hat:
"Die Elektronik des Streckaufbaus für diese Messungen war im Grunde extrem simpel: Der Motor wurde von einer regelbaren Spannungsquelle versorgt und das Umschalten der Richtung geschah durch schlichtes Umpolen (TTL Logik und Relais gesteuert von Mikroschaltern am Ende des Verfahr-Wegs einer Linear-Verschiebeeinheit, wie sie auch für die Optik verwendet wird). Die Mikroschalter haben den Nachteil, dass sie verschleißen und schon einmal "hängenbleiben", ebenso kann die Geschwindigkeit des Motors nur in engen Grenzen variiert werden und Änderungen der Amplituden erfolgen sehr unkomfortabel mit Schraubenzieher und Schublehre. Das war aber mit Abstand die schnellste Methode das Experiment "ans Laufen zu bekommen"."
Leider wars das und daraus werde ich nicht so richtig schlau. Ich weiß wohl, dass diese Gruppe einen Modellbaumotor verwendet haben (RB35, Conrad Electronic).
Also wie ihr bereits vermutet, ich bin so ziemlich planlos und bräuchte jemanden, der mir alle Einzelteile auflistet, die ich so brauche und kurz erklärt, wie man diese so zusammensetzt, dass meine Bedingungen erfüllt werden.
Ich bedanke mich schon mal im Voraus.
Viele Grüße
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BID = 803681
Offroad GTI Urgestein
Beiträge: 12742 Wohnort: Cottbus
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Zitat :
| Der Motor wurde von einer regelbaren Spannungsquelle versorgt und das Umschalten der Richtung geschah durch schlichtes Umpolen | So simpel finde ich das gar nicht. Außerdem ist es nicht unbedingt von Vorteil, wenn der Motor mit einer Frequenz von 1Hz ständig umgepolt wird.
Meine Empfehlung wäre daher ein Exzenter, welcher von einem Getriebemotor angetrieben wird.
Dann werden auch keine Mikroschalter mehr benötigt, weil die Richtungsumkehr durch die Mechanik realisiert wird.
MfG Mathias
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber. |
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BID = 803683
sleepysnail Gerade angekommen
Beiträge: 5
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Vielen Dank für deine schnelle Antwort.
Also bräuchte ich diesen Exzenter und einen Motorantrieb, z.b. wie oben vorgeschlagen. Wie kann ich denn dann die bestimmte Dehnung einstellen? Kann ich das an dem Motor machen? Oder brauche ich noch ein extra Teil?
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BID = 803699
Offroad GTI Urgestein
Beiträge: 12742 Wohnort: Cottbus
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Die Dehnung müsste dann mit der Mechanik eingestellt werden.
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BID = 803700
QuirinO Schreibmaschine
Beiträge: 2205 Wohnort: Behringersdorf
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Ich finde OffroadGTIs Lösungsansatz sehr gut. Ein paar Beispiele sind z.B. hier zu sehen.
Wenn man statt dem Loch in der Scheibe einen kleinen Schlitz benutzt, kann man durch verschieben des Gelenkpunktes von der Achse weg den Hub grösser machen und zum Gelenkpunkt hin kleiner. Wie genau man das dann mit der Lagerung löst weiß ich leider nicht, bin kein Maschinenbauer.
Eine Elektronische Richtungsumkehr ist in diesem Fall gar nicht mehr nötig.
Die Geschwindigkeit könnte man mit sowas regeln (nur ein Beispiel)
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BID = 803707
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Wenn man statt dem Loch in der Scheibe einen kleinen Schlitz benutzt, kann man durch verschieben des Gelenkpunktes von der Achse weg den Hub grösser machen und zum Gelenkpunkt hin kleiner. |
Ich denke, daß man die Stange besser nicht direkt, sondern über einen Kipphebel antreibt.
Auch dann ist der Hub durch die mechanischen Verhältnisse genau festgelegt, und Synchrongetriebemotore mit 1 Umdrehung/s kann man kaufen.
Vorteilhaft gegenüber Quirinos Ansatz ist es hierbei, dass man den Hub während des Betriebs ändern kann, indem man den Lagerpunkt des Kipphebels verschiebt und so das Verhältnis der beiden Hebelarme ändert.
Da du in Aachen bist, kannst du dir ja auch mal zeigen lassen, wie das Problem bei den früher verwendeten Einspritzpumpen für Dieselmotore gelöst war.
Das waren ja auch kleine Kolbenpumpen mit sehr geringem Hub im Leerlauf, der beim Gasgeben vergrößert wurde.
Auch solche Konstruktionen mit einer Taumelscheibe http://de.wikipedia.org/wiki/Schr%C3%A4gscheibenmaschine bei denen der Hub durch Veränderung eines Winkels sogar bis herab zu 0 eingestellt werden kann, könnten geeignet sein.
P.S.:
Zitat :
| in diesem Falle wären das 2,4 mm. |
In diesem Bereich fühlen sich auch Zugmagnete noch wohl.
Den Hub könnte man mit Anschlägen begrenzen.
Vorteil: Einfachster Aufbau, einfache Ansteuerung (NE555).
Nachteil: Die Geschwindigkeit der Bewegung ist schlecht bis überhaupt nicht definiert, vorzugsweise "schnell".
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 14 Dez 2011 15:36 ]
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BID = 804935
sleepysnail Gerade angekommen
Beiträge: 5
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Danke für die zahlreichen Vorschläge, was man so alles machen kann.
Leider bin ich mir immer noch umschlüssig, wie genau eine solche Kontruktion aussehen soll.
Ich bräuchte eigentlich jemanden, der mir einmal genau erklärt, wie man sowas aufbaut und anschließt und was für Teile ich genau kaufen müsste, damit es so funktioniert.
Vielen Dank schonmal im Voraus.
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BID = 804940
Offroad GTI Urgestein
Beiträge: 12742 Wohnort: Cottbus
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Offtopic :
| Sooo dringend scheint es ja doch nicht zu sein... |
Zitat :
| Ich bräuchte eigentlich jemanden, der mir einmal genau erklärt, wie man sowas aufbaut und anschließt und was für Teile ich genau kaufen müsste, damit es so funktioniert. |
Ganz so einfach wird es nicht werden.
Vor allem die nicht die Mechanik. Wenn du Glück hast, findest du irgendwo etwas passendes. Wenn nicht müsste das selber gebaut werden.
Bei der Elektronik wird es wider etwas einfacher. Für Gleichstrommotoren gibt es eine manigfaltige Auswahl an Drehzahlregelungen fertig zu kaufen.
Bist du eigentlich an einer Hochschule (RWTH o.ä.)? Dann könntest du ja mal in der Fakultät Maschinenbau nachfragen. Die werden dir da bestimmt besser weiterhelfen können.
_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
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BID = 804942
Ltof Inventar
Beiträge: 9333 Wohnort: Hommingberg
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Zitat :
sleepysnail hat am 14 Dez 2011 10:13 geschrieben :
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... Ich weiß wohl, dass diese Gruppe einen Modellbaumotor verwendet haben (RB35, Conrad Electronic). ...
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Modellbau ist für solche Sachen immer ein praktikabler Ansatz.
Ein paar Eckdaten fehlen noch:
1. Welche Kräfte treten da auf? (es macht einen Unterschied, ob die 2,4 mm mit einer Kraft von 0,1 N oder 1000 N zurückgelegt werden)
2. Wie lange soll das halten?
Man könnte das z.B. mit einem Modellbauservo machen. Je nach Qualität des Servos und der nötigen Kraft hält das ein paar Tage bis vielleicht Monate. Dazu müsste der Servo allerdings entsprechend angesteuert werden - z.B. mit einem µC. Ein µC scheidet wegen fehlender Grundlagen wohl aus.
Wonach Du suchen solltest, ist "Getriebemotor" und "Exenter". Wenn es ein gutes Geschäft für Modellbauer in Deiner Gegend gibt, geh da mal hin und lass Dich beraten. U.U. haben die geeignete Komponenten da.
_________________
„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)
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BID = 804948
GeorgS Inventar
Beiträge: 6450
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Um konkreter zu werden,
müßte man auch wissen, welche Kräfte da im Spiel sind.
Für schwerere Fälle könnte auch die Mechanik eines
Scheibenwischers dienen.
Andere Frage: wie lange soll die Folterstreckbank laufen?
Für bescheidene Ansprüche kann eine Mimik aus einem
Metallbaukasten schon ausreichen.
Gruß
Georg
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Dimmen ist für die Dummen
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BID = 805191
sleepysnail Gerade angekommen
Beiträge: 5
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Zitat :
| Ganz so einfach wird es nicht werden.
Vor allem die nicht die Mechanik. Wenn du Glück hast, findest du irgendwo etwas passendes. Wenn nicht müsste das selber gebaut werden. |
Also momentan geht es eigentlich nur um die Elektronik. Der mechanische Teil wird von der hauseigenen Werkstatt gefertigt. Leider haben die mir da gesagt, dass ich mich selbst um die Elektronik kümmern muss.
Zitat :
| Bist du eigentlich an einer Hochschule (RWTH o.ä.)? Dann könntest du ja mal in der Fakultät Maschinenbau nachfragen. Die werden dir da bestimmt besser weiterhelfen können. |
Das mit dem nachfragen an der RWTH Maschinenbau ist eine gute Idee.
Zitat :
| Wonach Du suchen solltest, ist "Getriebemotor" und "Exenter". Wenn es ein gutes Geschäft für Modellbauer in Deiner Gegend gibt, geh da mal hin und lass Dich beraten. U.U. haben die geeignete Komponenten da. |
Leider gibt es hier in Aachen meines Wissens nach kein gutes Geschäft für so was. Hatte auch mal überlegt, nach Conrad in Düsseldorf oder Essen zu fahren. Sind die Leute dort so gut, dass sie einem mit so was helfen können?
Zitat :
| 2. Wie lange soll das halten?
Man könnte das z.B. mit einem Modellbauservo machen. Je nach Qualität des Servos und der nötigen Kraft hält das ein paar Tage bis vielleicht Monate. |
Die Konstruktion sollte schon etwas halten. Keine 10 Jahre, aber ein paar Monate schon. Auch im Sinne der Versuche, die damit durchgeführt werden, da ja am Besten alles gleich bleiben soll wegen der Vergleichbarkeit.
Zitat :
| 1. Welche Kräfte treten da auf? (es macht einen Unterschied, ob die 2,4 mm mit einer Kraft von 0,1 N oder 1000 N zurückgelegt werden) |
Von den Kräften hab ich leider keine Ahnung. Die 2,4 mm müssen quasi in 0,5 sec gezogen werden und in den restlichen 0,5 sec wieder zurückgehen. Generell dürften große Kräfte nichtg auftreten. Es müssten halt das Gestänge der Mechanik gezogen werden.
Ich habe mal ein Video beigefügt, in den ein ähnlicher Reaktor plus Antrieb zu sehen ist. Im Grunde ist es dasselbe System, nur mein Aufbau wird etwas größer werden, denke ich.
Video Bioreaktor
Ansonsten werde ich doch mal irgendwo in einen Laden fahren müssen.
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BID = 805196
Offroad GTI Urgestein
Beiträge: 12742 Wohnort: Cottbus
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Zitat :
| Hatte auch mal überlegt, nach Conrad in Düsseldorf oder Essen zu fahren. Sind die Leute dort so gut, dass sie einem mit so was helfen können? |
Das bezweifle ich irgendwie. In den Läden laufen auch nur Verkäufer rum, und selten Ingenieure.
Offtopic :
| Wir hatten es hier schon öfter, das jemand sagt "Bei C... haben sie mir dieses und jenes Zeug verkauft" und zum Schluss stellte sich heraus, dass es für diesen Zweck ungeeignet war. |
Zitat :
| Die Konstruktion sollte schon etwas halten. Keine 10 Jahre, aber ein paar Monate schon. Auch im Sinne der Versuche, die damit durchgeführt werden, da ja am Besten alles gleich bleiben soll wegen der Vergleichbarkeit.
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Dann würde ich raten, einen Industrie-Getriebemotor (Stichwort Dunkermotor) zu verbauen. Die sind auf jeden Fall langlebig.
Zitat :
| Leider haben die mir da gesagt, dass ich mich selbst um die Elektronik kümmern muss. |
Wenn du so einen Motor verwendest, wäre der von QuirinO etwas weiter unten empfohlene Regler geeignet.
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BID = 805240
Ltof Inventar
Beiträge: 9333 Wohnort: Hommingberg
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Zitat :
sleepysnail hat am 21 Dez 2011 12:13 geschrieben :
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... Sind die Leute dort so gut, dass sie einem mit so was helfen können? ...
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Selten! Die meisten dort haben kaum mehr Fachwissen als ein Friedhofsgärtner. Die tun nur so! Und wenn sie eigentlich meinen: "Tut mir leid, das sagt mir nichts.", sagen manche statt dessen: "So etwas gibt es nicht!"
Mit etwas Glück erwischt man einen, der privat z.B. ein engagierter Modellbauer ist. Dann kann der vielleicht sogar konkret helfen.
Ach was, einen Modellbauladen gibt's in Aachen nicht?
http://www.google.de/search?sclient.....Suche
edit:
Die nötige Kraft solltest Du aber schon wissen! Es kann doch nicht so schwer sein, die mal zu ermitteln.
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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Ltof am 21 Dez 2011 15:55 ]
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BID = 805853
dechef Gerade angekommen
Beiträge: 5 Wohnort: Varel
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Hi
Ich habe jetzt grade mal mit gelesen, und mir zu deinem Problem mal Gedanken gemacht. Meine Freundin studiert Biologie, und daher kenn ich derartige Probleme und auch Lösungen.
Ich denke die Lösung über einen Exzenter ist nicht die schlechteste.
Der Weg lässt sich sehr präzise einstellen, und der Kraftaufwand stellt bei einem Exzenter kein Problem dar. Einige zehn Newton Zugkraft sind da kein Problem.
Mit ein bisschen Aufwand lässt sich sogar der Verfahrweg bei einem Exzenter variabel gestalten.
Solltest Du Probleme mit der praktischen Umsetzung von mechanischen Einzelteilen haben, darfst du Dich gern vie PN melden. Einzelteile kann ich anfertigen.
Gruß, Dechef
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BID = 809436
sleepysnail Gerade angekommen
Beiträge: 5
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Vielen Dank für eure Hilfe und eure guten Ideen.
Wir haben uns dazu entschlossen, einen Exzenter zu verwenden in Kombination mit einem Motor. Nach reiflicher Überlegung schien dies die kostengünstigste und einfachste Methode zu sein.
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