Adapter von RC-Motor direkt auf Rad

[Crazy Robo]

Hallo zusammen,

ich bin Anfänger im RC-Bereich und wollte gerne ein übliches Modellbau-Rad direkt mit einem Motor antreiben. Als Motor habe ich folgenden:

https://www.amazon.de/Crazepony-UK-...ywords=Crazepony-UK+540&qid=1569431396&sr=8-6

Der Motor hat einen Schaftdurchmesser von 3,17 mm für die weitere Montage. Jetzt wollte ich gerne ein einzelnes Rad ohne Differenzial bzw. Verteilergetriebe am Motor anbringen, d.h. die Motorleistung soll nicht auf 2 Räder sondern nur auf 1 verteilt werden. Wenn ich es richtig sehe, ist im RC-Auto ja sonst die Reihenfolge Motor --> Verteiler-Getriebe --> Abtriebswelle --> Hexagon-Mitnehmer --> Rad.

Leider finde ich jetzt keinen Adapter, um vom Motor direkt auf das Rad zu kommen. Auch scheint es Standards bei der Anbindung von Abtriebswellen auf das Rad über diese Hexagon-Mitnehmer zu geben, aber zu eigenständigen Getrieben bzw. Adaptern auf die Motorwelle finde ich irgendwie fast gar nichts. Ein Getriebe zwischen Motor und Rad wäre ok, würde ich im ersten Schritt aber nicht für nötig erachten.

Kann mir jemand dazu weiterhelfen? Ich bin auch über weiterführende Literatur zur Eigenrecherche dankbar, aber leider finde ich dazu nichtmal so richtig was (Vielleicht fehlen mir ein paar Fachbegriffe). Gibt es vielleicht auch Anleitungen, wie man standardisiert im RC-Bereich ab Motorschaft weitermachen kann?

Viele Grüße
Crazy

 

[Deleted member 1492]

Nehmen wir an das Rad hätte rund 9cm Durchmesser. Dann wären das knapp unter 30cm Abrollumfang je Umdrehung.

Würde der Motor dann 10000 Umdrehungen pro Minute drehen, wären das am Ende 3000m in der Minute und 180km in der Stunde

Willst Du das wirklich? Mal abgesehen davon das es theoretisch ist, denn der Motor wäre hoffnungslos überlastet.

 

[Crazy Robo]

Danke für die schnelle Rückmeldung.

Ist richtig, hätte man mal rechnen können. Also ich nehme das "nicht nötig" zurück und brauche ein Getriebe. Kennst du eine gute Quelle für einzelne Getriebe? Ich finde immer nur komplette Getriebemotoren oder Differentiale als Ersatzteil für RC Autos.

 

[Deleted member 1492]

Kann man auch selber machen. Ritzel und Zahnrad, oder Kette, oder Zahnriemen ...........

Es würde allerdings weiterhelfen wenn man wüsste was Du vor hast.

 

[Crazy Robo]

Gerne, fand ich für die erste Anfrage nur etwas sperrig.

Ich habe einen Roboter der durch einen Raspberry gesteuert wird und durch die Gegend fährt. Mittlerweile ist dessen Plattform recht groß und schwer, sodass diese kleinen Standardmotoren, die es für Robo-Chassis gibt, ziemlich überfordert sind. Dann dachte ich mir, dass ich mich bzgl. Motorauswahl aus der RC-Welt bedienen könnte. Weil ich nicht ein komplettes RC-Auto aufbauen oder kaufen wollte und das ja auch nicht wirklich viel Platz zum Unterbringen von Raspberry und weiterem bietet, wollte ich einfach die zu schwachen Motoren durch stärkere Motoren ersetzen. Gelenkt werden soll dann weiterhin über das Antriebsmoment des jeweils linken und rechten Rades. Lenkung usw. würde dann ja entfallen.

Das Ansteuern des ESC mittels Raspberry und PWM klappt soweit schon ganz gut, aber die Übersetzung aufs Rad schon weniger. Ich dachte (ohne genaue Recherche), dass es fürs Bauen und Modden von RC-Autos da mehr Standard-Lösungen gibt...
Selber bauen ginge vielleicht, aber ich hatte gehofft, dass es schneller mit einer Standardlösung ginge.

 

[Deleted member 1492]

OK, ganz spontan mal ein kleiner Überblick: [url=https://www.mein-rc-shop.de/Zubehoer-Zugmaschinen/Getriebe-und-Zubehoer]Getriebe und Zubehör[/URL]

Mehr als Schrittgeschwindigkeit wird kaum nötig sein, dafür Kraft. Könnte aber teuer werden.

 

[Crazy Robo]

Oha, du hast recht, ganz schön teuer Wundert mich, da es ja auch sehr günstige Getriebemotoren gibt, die Motor und Getriebe zusammen haben.
Was gäbe es denn für Alternativen? Für den bereits erstandenen Motor finde ich eine alternative sinnvolle Anwendung, wenn es daran scheitert. Aber ein komplettes RC-Auto in guter Qualität kaufen, wird ja auch nicht viel billiger.

 

[Jojo]

Moin Moin,

nun ja, Tamiya Bausätze für Einsteiger gibt es tw. fast fahrbereit für unter 100€ je nach dem was man für Ansprüche natürlich hat.

Gruß Jojo

 

[Stefan D.]

Carrera Structo hatte Anfang der 80er beim Ford Capri vorne jeweils einen Motor am Rad über Zahnräder, funktionierte super!
Wird aber schwer die Teile einzeln zu bekommen, da schon lange nicht mehr produziert wird. Gebraucht gibt es die immer wieder mal bei ebay oder Kleinanzeigen.

https://classicrc.wordpress.com/1-12/carrera-structo/carrera-ford-capri-turbo/
https://www.tamiyaclub.com/showroom_model.asp?cid=42820&id=742
http://carrera-bahn-132.de/Carrera Structo/Carrera-Prospekt-Structo-RC-Fertigbausaetze-1981-S3.htm

 

[Deleted member 20]

Wenn man denn wüsste, welcher Motor ursprünglich verbaut war (damit man mal sieht welcher Wellendurchmesser gefordert ist, wie das Rad verbunden ist, wie der Motor befestigt wird, etc,..) und wie die Räder denn aussehen, dann könnte man sicher etwas konkreter werden

 

[DFENCE]

Nen Stepper Motor wär die Deutlich bessere Wahl meiner Meinung nach, die Vertragen große Kräfte bei wenigen Umdrehungen eher als nen RC Motor der dafür eigentlich nicht ausgelegt ist, und du könntest dir evt nen riesen Getriebe sparen. So nen Nema 17 Stepper kann auch mal 3-4kg Drücken direkt an der Welle, Digital Angesteuert bekommst auch höhere Drehzahlen hin, is halt immer die Frage was du willst wo du hin willst, oder nen Servo ( nicht diese Dinger ausm Modellbau )

Oder bedienst dich im KFZ Bereich, Scheibenwischer Motor der sollte genug Power haben ohne Getriebe.

 

[Stefan D.]

Servos werden sehr oft verwendet, ab 20kg aufwärts und nur mit Metallgetriebe!

 

[DFENCE]

Ich meinte Cloosed Loop Systeme ;-) Die können auch 20kg Drücken OHNE Getriebe je nach Dimension
Ich meine damit richtige Motoren aus der Robotik, der riesen Vorteil is auch das die viel Masse halten können. Und die Ansteuerung über den Raspi ist einfacher, man hat auch gleich den vorteil das ne Programmierung einfacher von statten geht wenn es ums Autonome fahren gehen soll.

 

[Crazy Robo]

@ aircooled: Die Motoren und Räder, die verbaut waren, sind quasi egal, weil ich mich weder durch die Standard-Räder Maße als auch die Motor-Anbringung in der Auswahl einschränken lassen will. Da können also ruhig neue ran. Original sind solche Motoren dran, die leider nicht viel Leistung haben:

https://www.amazon.de/Gleichstrom-Getriebemotor-3V-12V-ARDUINO-Roboter/dp/B01DLKGA3G

Viele Kilos drücken müsste der neue Motor zwar nicht, aber mehr als der Angegebene sollte er schon können.

@ Defence: Hört sich ganz gut an. Also Ziel wäre durchaus die präzise Ansteuerung mit dem Raspi und ne recht präzise Positionierung des Motors. Wenn er dann trotzdem noch z.B. 30 km/h schaffen würde (also so ca. 1800 U/min) um ihn auch mal außerhalb der 4 Wände zu fahren, wäre das natürlich spitze. Ich weiß aber nicht, ob das nicht zu viel verlangt ist. Im Zweifelsfall verzichte ich dann lieber auf die Geschwindigkeit und gebe mich mit 10 km/h zufrieden. Die Closed-Loop Nemas hören sich schon mal sehr gut an.

 

[DFENCE]

Naja der klitzekleine Nachteil beim Stepper, je schneller der Dreht, desto weniger Drehmoment bringt er, bzw musst du die Treiber dann schon mit hoher Spannung befeuern um Schrittfehler zu vermeiden, da wären dann Cloosed Loop das beste weil die keine Schrittfehler produzieren.

Allerdings alles ne frage der Ansteuerung, wenn du so nen Stepper richtig schön Dynamisch hochfährst hast viel Drehmoment zum Anfahren, sobald masse erstmal auf Geschwindigkeit ist brauchst ja bei weiten nicht mehr so viel Power um die Geschwindigkeit zu halten.

Und eben die Sperrwirkung erspart die jegliche Bremse, ganz praktisch wenn das Teil an einer schräge mal Stehen soll. Allerdings muss man den Motoren auch sagen das die Stromlos sein sollen im Stand, sonst saugt es die Akkus leer, Enable am Treiber deaktivieren und schon ist der Motor Stromlos, Enable aktiviert setzt nen Stepper unter Strom und er Sperrt bis er das Signal bekommt in welche Richtung er drehen soll und das Step/Takt signal was dann vorgibt wie viel schritte der Motor macht und wie schnell.

Motoren kann man üblicherweise, Vollschritt, Mikroschritt ansteuern. Vollschritt bedeutet ein Takt signal eine Drehung, üblicherweise je nach motor 1.8° oder 0.9°
Was 200 Stepps entspricht für eine Drehung bei nem 1.8° Motor. Bei der Methode hast du zwar die geringste Präzision aber die meiste Power zu Verfügung, wobei das nach wie vor präziser ist als jeder RC Car Regler

 

[Crazy Robo]

Hi DFence,

danke für deine Ausführungen. Ich habe jetzt anhand deiner Erläuterung mich nochmal bei OMC umgeschaut. Die Closed Loop-Motoren sind ja doch recht teuer, weshalb ich dann probiert habe bei den Nemas was passendes raus zu suchen. Ich habe von meinem Fahrgerät ja keine Fahrwiderstandswerte, ist aber vielleicht auch erstmal nicht so wichtig. Die Masse des Aufbaus dürfte in Summe nie über 1 kg werden.

Wenn ich einfach mal ansetze, 2 Motoren sollen ein Haltemoment von 2 kg insgesamt (also 2 x 1 kg) können, wären das bei einem Radradius von 4,5 cm (Rad habe ich allerdings noch nicht) ja etwa ein Moment von 44 Ncm. Ein Nema 17, der dazu ganz gut passt, wäre der hier:

https://www.omc-stepperonline.com/de/hybridschrittmotor?product_id=91

Leider hat nicht jeder Motor eine Drehmomentenkurve hinterlegt. Der angezeigte schafft immerhin noch 750 U/min.

Kann ich den dann mit so einem Big Easy Driver betreiben?

https://www.amazon.de/Driver-stepper-printer-Arduino-Raspberry/dp/B01N4DP9UB/

Der soll passend zum Motor 2A / Phase vertragen.

VG
Crazy

 

[DFENCE]

Ich glaub ich hab sogar die gleichen Stepper Motoren hier liegen Der A4988 ist bei 2Ampere schon über seine Grenze hinaus, das schaft er nur mit einer richtig guten Aktiven Kühlung, steht auch so im Datenblatt bzw meine Info ist aus dem Datenblatt, ich kenn den Treiber auswendig, ist in 80% aller 3D Drucker verbaut, allerdings bis maximal 1.7A Stepper.
Für die gezeigten Stepper würde ich auf einen DRV8825 Setzen, den Passiv gekühlt mit Kühlkörper kann bis zu 2.2Ampere ( jene hab ich bei einem CNC Umbau einer Proxxon Fräsmaschine samt 2 Ampere Nema17 Stepper verbaut ) hat aber noch einen Riesen vorteil, der A4988 kann nur bis 35V Eingangsspannung, der DRV8825 kann bis zu 45V. Je höher du mit de Eingangsstrom bist, desto mehr Drehmoment kannst du rauskitzeln bei hohen Drehzahlen und allgemein höhere Drehzahlen erreichen, ist auch ne Frage von deinem Programmier Geschick, auf Youtube kannst auch Leute finden die es schaffen nen Nema 17 Stepper mit 8000 Umdrehungen Laufen zu lassen.

Ach ganz vergessen, den DRV8825 wird genauso angesteuert und programmiert wie der A4988 die beiden sind sogar Pin Kompatibel, dementsprechend gibts auch Programmier Demos in der Arduino und Raspberry Programmierumgebung.

Achja ne Richtig gute Quelle für den Modellbau Bastler, Alte Scanner und Drucker wenn die Damals Hochwertig waren, dann sind da zu 90% Stepper verbaut worden ;-) Da findest sehr viel zum Schlachten was du später zum Basteln nutzen kannst, grad für Robotik Sachen. Wenn du sogar sehr viel Glück hast findest du in alten Präzisen Stiftplottern sogar Servo Motoren mit Inkremental Geber und DC Bremse. Flachbett Plotter von Graphtec haben z.b Servos mit InkrementalGeber und DC Bremse ( findet man manchmal für 10-20€ auf Ebay Kleinanzeigen )

Das hier z.b nen Servo mit Inkrementalgeber und DC Bremse, der hat so viel Power der bricht dir Finger, gefunden in nem alten Graphtec Flachbett Plotter.

 

[Crazy Robo]

Hehe, sieht gut aus . Alte Drucker habe ich leider nicht zum Ausschlachten, aber die NEMAs kosten ja zum Glück nicht die Welt.

Eins muss ich dich aber nochmal fragen: Der DRV8825 sieht sehr gut aus und hätte den jetzt auch genommen. Ich hatte mir jetzt zu dem RC Motor bereits einen Akku mit 7.2 V und 3000 mAh gekauft, der aber immerhin 60 A Entladestrom zulässt. Leider will der DRV8825 ja mindestens 8.2 V. Hätte ich das vorher gewusst, hätte ich einen stärkeren Akku genommen ^^. Da der Akku ja trotzdem über 400 W liefern kann, wollte ich jetzt einen passenden DC-DC-Wandler raus suchen. Da gibt es für das hochtransformieren ja einige. Aber leider finde ich keinen, der auch einen entsprechenden Strom aushält. Am meisten schafft noch der mit 3A:

https://www.amazon.de/LAOMAO-Step-up-Converter-Raspberry-DIY-Projects-1-Stück/dp/B00HV59922/

Hast du noch eine Idee oder kennst du was besseres?

 

[DFENCE]

Die Stärksten die ich kenne können 5 Ampere schaufeln. Ja mit 7.2V wird der Stepper sich nicht arg schnell drehen, du must bedenken du hast 4 Spulen, in der Regel wir arbeiten mit H Treibern, das Heist es werden immer 2 Spulen Befeuert, wärend die anderen sich Mitdrehen und eine Induktive Spannung erzeugen die abgeleitet werden muss gegen die Betriebsspannung über ne Diode, das Heißt je schneller der Motor dreht, desto höher die Induktive Spannung die Kompensiert werden muss mit einer höheren Eingangsspannung, reine Leistung nützt dir hier leider gar nix weil wir mit nen Induktiven System Arbeiten, hier Gilt Die Spannung eilt immer 90° dem Strom vorraus, kurz gesagt bevor der ganze Strom ankommt ist die schon die Spannung zusammengebrochen verpufft in Hitze, einer der Gründe warum ein Stepper in der Regel immer Kühler wird im Betrieb je höher der Strom ist weil dann auch der Verlust nicht so hoch ist.

Klingt eigentlich alles Wahnsinnig komplizierter als es eigentlich ist, kurz gesagt, du kannst auch einfach nen zweiten S2 Akku dazu kaufen und in Reihe schalten, dann sind war schon bei S4 und 14.4V da geht schon bisl was, is vieleicht auch einfacher zu verbauen wegen der Gewichtsverteilung wenn du 2 Akku Packs hast und zusammenschaltest.


Achja DC DC Konverter arbeiten in der Regel auch über Induktion, aber Kompensieren das problem recht gut. Ist aber keine Lösung, der gleiche Akku nochmal dazu und gut is.

 

[Crazy Robo]

Ich kann dir halbwegs folgen, aber ist auf jeden Fall interessant. Ich mach das ja um dazu zu lernen Muss ich gleich mal mein ET-Wissen wieder auffrischen.

"Problem" ist, dass ich mich damals wegen der höheren Pflegebedürftigkeit und Gefährlichkeit eines Lipo-Akkus lieber für einen NiMh-Akku entschieden habe. Dann muss ich nicht auf den genauen Ladezustand achten, kann das Auto mal für ein paar Tage in der Ecke vergessen usw....
Letztendlich ist der Akku schon recht groß und schwer und einen zweiten NiMH würde ich an meinem Chassis nur schwer unterkriegen. Ein Upgrade auf Lipos hätte ich mir für später noch offen gehalten, wenn soweit erstmal alles läuft.

Könntest du mir daher den DC-DC für 5 A zeigen? Solange da trotzdem was halbwegs sinnvolles rauskommt, würde ich mit der geringeren RPM erstmal leben. Im Zweifelsfall müsste ich ja auch 2x5A nehmen können oder?