Rotary Gun

[VDX]

... es ging hierbei ums Thema "Unwucht" ...

Viktor

Ja, durch die Kugel wird vorübergehend eine Unwucht erzeugt. Dürfte doch nicht so schlimm sein, wenn die Rohre und die Lager ***wirklich*** stabil sind und die Umwucht nur kurze Zeit auftritt ?

... kommt auf die Rotationsgeschwindigkeit, jeweilige Position und Masse der Kugel an - da reicht schon eine "moderate" Umdrehungsrate von ein paar 100Hz und eine Glasmurmel kurz vom Auswurf!

Viktor

[Zitzewitz]

... es ging hierbei ums Thema "Unwucht" ...

Viktor

Ja, durch die Kugel wird vorübergehend eine Unwucht erzeugt. Dürfte doch nicht so schlimm sein, wenn die Rohre und die Lager ***wirklich*** stabil sind und die Umwucht nur kurze Zeit auftritt ?

... kommt auf die Rotationsgeschwindigkeit, jeweilige Position und Masse der Kugel an - da reicht schon eine "moderate" Umdrehungsrate von ein paar 100Hz und eine Glasmurmel kurz vom Auswurf!

Viktor

Nach meinem Gefühl sind ein paar 100 Hz schon als "extrem" zu betrachten. Ich würde das Limit vielleicht bei ca. 100 Hz sehen. Die Geschwindigkeit, die die Kugel erreicht, ist proportional zur Drehzahl und zum (größten) Durchmesser der Spirale. Aber die Zentrifugalkraft ist zum Radius proportional, aber zum Quadrat der Drehzahl proportional. Somit sollte man, wenn man hohe Geschwindigkeiten haben will, das ganze eher größer bauen - auch wenn dann die Grenze einer hobbyverträglichen Größe schnell überschritten wird.

Eine hohe Zentrifugalkraft (==> Anpresskraft des Geschosses an die Rohrwand) führt auch zu höherer Gleitreibung, so dass es irgendwann gar nicht mehr funktioniert. Wann das so ist, versuche ich demnächst herauszufinden.

[Bastl_r]

Hier fehlen natürlich noch Schweißverbindungen zwischen den Rohren in Längsrichtung und der Spirale. Außerdem wird man in Wirklichkeit bei der Stabilisierung wohl keine Rohre, sondern z.B. Bänder oder ähnlich nehmen.

Wäre es da nicht besser ab einem gewissen Umfang eine Schnecke in die Spirale zu integrieren?
Das würde die Spirale auch nach außen hin abstützen und würde das Gewicht nach innen verlagern.

Was mir gerade noch durch den Kopf geht:
Die Kugel würde doch nur beschleunigt werden bis sie am größten Durchmesser der Spirale ankommt. Und dann muss diese doch gegen den enger werdenden Durchmesser wieder zum Zentrum der Rotation zurück. Gegen die noch andauernden Zentrifugalkräfte.
Oder willst Du die Spirale stoppen wenn die Kugel am Punkt des größten Durchmessers angelangt ist? (vielleicht habe ich ja auch einen Denkfehler )

bastl_r

[Zitzewitz]

Wäre es da nicht besser ab einem gewissen Umfang eine Schnecke in die Spirale zu integrieren?
Das würde die Spirale auch nach außen hin abstützen und würde das Gewicht nach innen verlagern.

Bei der ersten Hälfte der Spirale könnte das gehen. Bei der zweiten wird es schwieriger, denn da soll die Spirale ganz allmählich in eine gerades Rohr übergeführt werden. Wenn es dann eine Schnecke wäre (von außen nach innen), dann müsste sie innen abrupt im 90° Winkel abknicken, um dann gerade nach rechts weiterzugehen. Das wird aber nicht gehen, wenn da eine Kugel mit hoher Geschwindigkeit durch soll.

Was mir gerade noch durch den Kopf geht:
Die Kugel würde doch nur beschleunigt werden bis sie am größten Durchmesser der Spirale ankommt. Und dann muss diese doch gegen den enger werdenden Durchmesser wieder zum Zentrum der Rotation zurück. Gegen die noch andauernden Zentrifugalkräfte.
Oder willst Du die Spirale stoppen wenn die Kugel am Punkt des größten Durchmessers angelangt ist? (vielleicht habe ich ja auch einen Denkfehler )

bastl_r

Idealerweise würde ich die Spirale tatsächlich genau dann stoppen, wenn die Kugel am Ort des größten Durchmessers ist. Da der Bremsvorgang aber eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt, fange ich etwas davor an und höre etwas danach auf.

[Bastl_r]

Und woher weißt Du, dass die Kugel nun in der Mitte ist?
Anhand der Unwucht?

bastl_r

[Zitzewitz]

Und woher weißt Du, dass die Kugel nun in der Mitte ist?
Anhand der Unwucht?

bastl_r

Das ist in der Tat nicht ganz einfach. Und selbst wenn ich ganau weiß, wann die Kugel in der Mitte ist, ist es mit einer Reibungsbremse (im Gegensatz zu einer elektronischen) auch nicht einfach, genau in diesem Moment die Bremskraft zu entwickeln. Aber ich muss ja sowieso etwas früher anfangen zu bremsen. Es funktioniert aber auch dann, wenn ich z.B. bereits dann mit dem Bremsen anfangen würde, wenn die Kugel erst ganz am Anfang des Bauchs der Spirale ist. Man darf dann halt nicht zu schnell bremsen, aber es ist eher die Schwierigkeit, genügend schnell zu bremsen. Wenn man nicht (nur) bremst, wenn die Kugel in der Mitte ist, kommt die Kugel am Ende natürlich etwas langsamer heraus.

Wenn die Kugel am Anfang noch im geraden Teil (links) ist, würde man ihr durch irgendeinen Mechanismus einen kleinen Schubs nach rechts geben und dann mit einer einstellbaren Zeitverzögerung die Bremse einschalten.

[Zitzewitz]

Wenn man meine letzte Konstruktion unbedingt bauen will, denke ich schon, dass es geht. Man braucht aber eine sehr kräftige Bremse.
Ich habe es auch unter Berücksichtigung von Gleitreibung ausgerechnet (wenn keine Kugel abrollt, sondern ein Projektil an der Wand des Rohrs entlang gleitet). Bei einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,01 (Stahl auf Stahl mit Schmierung) geht es gerade noch, wenn man sehr schnell bremst - die Kugel wird dann allerdings langsamer. Bei höheren Gleitreibungskoeffizienten ist es praktisch nicht mehr machbar.

Bevor ich mich wieder (hoch)spannenderen Themen zuwende, möchte ich die Menschheit noch mit einer weiteren Konstruktion beglücken, mit der es eventuell gehen kann: Wenn ich eine U-Profil-Stange habe und eine zweite senkrecht so darauf lege, dass die Öffnungen zueinander zeigen, kann ich in den Überlappungsbereich eine Kugel hineinlegen. Wenn ich dann eine Stange verschiebe, folgt die Kugel der Bewegung - sie muss immer im Überlappungsbereich bleiben.

So soll es auch im Folgenden gehen: Erst mal auf das Bild klicken, um das animierte GIF zu starten. Die Spirale soll aus einem aufgewickelten U-Profil bestehen, und die untere grüne Stange soll auch ein U-Profil sein. Im Überlappungsbereich wird eine Kugel von links nach rechts beschleunigt:


****** auf das Bild klicken, um das animierte GIF zu starten *********

Es muss so stabil sein, dass die Kugel, die da sein soll, wo die Spirale das grüne U-Profil fast berührt, nicht entkommen kann. Das ist sicher eine Schwierigkeit. Einerseits soll die Spirale nicht auf der grünen Schiene schleifen, und andererseits darf sie nicht zu viel Abstand von ihr haben. Die grüne Schiene dient nicht nur als Führung der Kugel entlang ihrer Längsrichtung, sondern verhindert auch, dass die Kugel in der Richtung senkrecht zur grünen Schiene mitgerissen wird.

Die Kugel muss links zwischen Spirale und grüner Schiene eingeschlossen werden, während der Motor schon mit voller Drehzahl läuft. Es fragt sich, wie das gehen soll. Dafür wird es hoffentlich eine schlaue Lösung geben (eventuell kann man es so bauen, dass die Kugel durch ein Loch in der Hohlwelle (Rotationsachse) nach außen gelangt. Die Spirale muss dort anfangen).

[McGaiver]

Hallo Zitzewitz

Schau dich mal nach diesem Bausatz um!

https://www.youtube.com/watch?v=ROrryprSAAc

Ich denke, das ist genau das richtige!
Da brauchst du nichts selber friemeln
Karton auf und los geht's
Ich glaube da sind sogar schon Kugeln dabei
Und die roten Teile schauen vielversprechend aus

mfg
Chris

[Lightsource]

Macht bestimmt Spaß.
McGaiver hat sowas?

[Bastl_r]

Hi
Was mir gerade noch einfällt:
Die Kugel muss ja, wenn sie durch die Spirale kullert, mit der selben Umfangsgeschwindigkeit um sich selbst rotieren.
Was passiert mit dieser Rotation wenn sie sich nun plötzlich linear nach vorne bewegen soll?
Theoretisch versucht sie ja unter Anderem diese Drehbewegung beizubehalten. Auch wenn sie, bedingt durch die Spirale, nun zusätzlich zur rotation um sich selbst in eine Lineare Bewegung geleitet wurde. Oder liege ich da falsch?

bastl_r

[Zitzewitz]

Hi
Was mir gerade noch einfällt:
Die Kugel muss ja, wenn sie durch die Spirale kullert, mit der selben Umfangsgeschwindigkeit um sich selbst rotieren.
Was passiert mit dieser Rotation wenn sie sich nun plötzlich linear nach vorne bewegen soll?
Theoretisch versucht sie ja unter Anderem diese Drehbewegung beizubehalten. Auch wenn sie, bedingt durch die Spirale, nun zusätzlich zur rotation um sich selbst in eine Lineare Bewegung geleitet wurde. Oder liege ich da falsch?

bastl_r

Bedingt durch Reibung wird sich die Kugel nicht ganz so schnell um sich selbst drehen. Aber prinzipiell schon. Die grüne Schiene sollte übrigens nach rechts etwas länger sein. Wenn die Spirale zu Ende ist, wird die Kugel diesen Drall beibehalten. Dem überlagert sich ein Drall, der durch das Abrollen der Kugel auf der grünen Schiene entsteht. Zum Magnuseffekt trägt nur der letztere Anteil des Dralls bei.
Wenn man tatsächlich eine Kugel verwendet, wäre wohl die vorige Konstruktion besser, bei der die Kugel im Spiralrohr ist, das dann abgebremst wird.

[Paul]

Hallo Zitzewitz

Schau dich mal nach diesem Bausatz um!

https://www.youtube.com/watch?v=ROrryprSAAc

Ich denke, das ist genau das richtige!
Da brauchst du nichts selber friemeln
Karton auf und los geht's
Ich glaube da sind sogar schon Kugeln dabei
Und die roten Teile schauen vielversprechend aus

mfg
Chris

Ab jetzt möchte ich hier nur noch Konstruktives, On-Topic lesen. Zynische Kommentare gehören nicht dazu und werden hier zukünftig von mir gelöscht.

[Prof. Radon]

Bin gerade noch auf sehr interessantes Gerät gestoßen: es heißt "Peitsche" und erreicht laut Wikipedia bis doppelte Schallgeschwindigkeit. Vielleicht kann man sich diesen Effekt irgendwie zunutze machen? Bin zu müde um mir selber Gedanken zu machen, finde es nur interessant, dass es im Jahre des Herren 2023 einen gut dokumentierten aber wohl noch nicht ganz verstandenen Effekt gibt, wie man mit relativ einfachen Mitteln und vergleichsweise wenig Kraftaufwand extrem hohe Geschwindigkeiten erreicht.

Spoiler:

Würde wohl auf so eine Art pendelnde Blide hinauslaufen, oder so...

[VDX]

... irgendwo hatte ich das mit einer "Bullen-Peitsche" und einer kleinen Kugel mit "Abreißer" am Ende auch erwähnt ... finde das aber nicht mehr

Viktor

[Bastl_r]

Bedingt durch Reibung wird sich die Kugel nicht ganz so schnell um sich selbst drehen.

Naja, wenn die Kugel möglichst reibungsarm durch die Spirale, an deren Außenwand sie ja entlangrollt, kommen soll muss die Drehung, aka Umfangsgeschwindigkeit, um die eigene Achse der Rollgeschwindigkeit in der Spirale entsprechen was am Ende wiederum Rotation bedeutet.

bastl_r