FT Sky Juster

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atzensepp
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FT Sky Juster

Beitrag von atzensepp » 31 Aug 2021, 00:49

Der Sky Juster der Fa. Obayashi ist eine interessante Vorrichtung, um hängedne Lasten mit Hilfe der Drehimpulserhaltung zu stabilisieren.
https://www.obayashi.co.jp/chronicle/te ... /c3s6.html
Dazu wird eine Schwungmasse mit hohem Trägheitsmoment in Rotation versetzt. Verkippt man die Schwungmasse um eine Achse senkrecht zur Rotationsachse kommt es wegen der Drehimpulserhaltung zur Präzession. D.h. die Apparatur dreht sich dann um die Vertikale um die eine oder andere Richtung.

Ich habe nun versucht das mit ft zu bauen. Herausgekommen ist das hier:
Sky Juster
Sky Juster
SpaceJuster1.JPG (50.33 KiB) 2056 mal betrachtet
Schwungmasse nach vorne verkippt
Schwungmasse nach vorne verkippt
SpaceJuster2.JPG (53.74 KiB) 2056 mal betrachtet
Hier sieht man den symmetrischen Aufbau. Zum Antrieb werden 2 ft-Motoren eingesetzt, die über ein Differential zusammenwirken.
Die Drehende Masse wurde mit Achsen realisiert, die in Innenzahnräder gesteckt sind. Die Aufhängung der doch recht schweren Anordnung ist mittels M4-Schraube und diversen Beilagscheiben und 2 Kugellagern gelöst. Mit dem schwarzen Motor kann man den Läuferkäfig der Drehmasse verkippen. Momentan habe ich das mit einem ft-Taster und einem ft-Schalter realisiert.
Symmetrischer Aufbau - Die Kraft 2er ft-Motoren bewengen über ein Differential die Schwungmasse
Symmetrischer Aufbau - Die Kraft 2er ft-Motoren bewengen über ein Differential die Schwungmasse
SpaceJuster3.JPG (47.36 KiB) 2056 mal betrachtet
Grundsätzlich lässt sich das Prinzip gut beobachten wenn auch die Drehbewegung durch Reibung und Kabel gebremst wird. Dennoch ist es noch nicht so elegant wie hier https://www.youtube.com/watch?v=Hq0DbujMMH8
Verbesserungspotential:
  • sehr hohes Gewicht
  • relativ große Reibung an der Aufhängung
  • Kabel, Reibung in der Aufhängung und Torsionsmoment im Seil limitieren die Präzessionsbewegung
Vielleicht fühlt sich jemand herausgefordert eine bessere Variante zu realisieren. Es würde mich freuen, alternative Ideen und Vorschläge zu sehen.

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Rudi
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Re: FT Sky Juster

Beitrag von Rudi » 31 Aug 2021, 12:43

Hallo atzensepp,
wenn ich mir das Lego-Modell anschaue und auch deine Konstruktion, dann verstehe ich den Sinn nicht. Klar, man demonstriert die Kreiselpräzession, aber welchen weitergehenden Sinn hat das Modell? Ein paar Kreiselphänomene habe ich in der ft:pedia Heft 3/2018 Seite 9 bis 16 dargestellt. In welche Richtung soll denn dein Modell weiterentwickelt werden?

Viele Grüße,
Rudi

atzensepp
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Re: FT Sky Juster

Beitrag von atzensepp » 31 Aug 2021, 19:37

Hallo Rudi,

die Artikel in der ft:pedia 3/2018 sind sehr interessant, waren mir jetzt nicht gegenwärtig und ich werde sie mir mal genauer studieren.

Mir geht es bei dem Modell nicht nur darum, Kreiselgesetze zu demonstrieren, sondern herauszufinden, in wie weit es möglich ist die Präzession zu kontrolliert zu steuern. So eine Anlage gibt es ja tatsächlich und ich finde das irgendwie orginell. Kommt man ja nicht gleich drauf.

Mir hat das Verhalten des Lego-Modells gefallen und ich habe die Herausforderung gesucht, es mit ft zu probieren. Es macht halt einfach Spaß, diverse Schwierigkeiten dabei zu lösen und die Unterschiede zu dem anderen Baukastensystem zu sehen. Tatsächlich mache ich gerade einen kleinen Wettbewerb mit meinem Sohn, der es mit jenem anderen System probiert.

Vielleicht hat es für mich einen vergleichbaren Sinn wie die, einer elektrischen Eisenbahn: Fun.
Aber ich gebe zu: Kann man machen, muss man aber nicht.

Mein Ziel ist es, das Modell richtig fernsteuerbar zu machen mit ganzen Umdrehungen und nicht nur 3/4 Umdrehung bis irgendein Kabel blockiert.
Dazu muss ich entweder Strom über eine Batterie oder eine Schleifring-Kupplung zuführen. Mal schau'n, wie weit ich mir das noch antue.


Viele Grüße
Florian

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geometer
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Re: FT Sky Juster

Beitrag von geometer » 31 Aug 2021, 20:01

Hallo Florian,

sehr cool, was Du da wieder ausgegraben hast!

Viele Grüße

Thomas

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Rudi
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Re: FT Sky Juster

Beitrag von Rudi » 31 Aug 2021, 20:55

Hallo Florian,
das hört sich sehr spannend an, bei mir kommt auch der Spaß mit den Erkenntnissen beim Bauen. Für den Kreisel ist eine hohe Drehzahl sinnvoll, ich habe Direktantrieb von S-Motoren (heißen jetzt Mini Motoren) mittels Silikonschlauch verwendet. Für die Stromversorgung würde ich 9 V Akkus verwenden (ich nehme die von Ansmann).
Viel Spaß beim Experimentieren wünsche ich dir und hoffe auf weitere Bilder und Ergebnisse,
Rudi

atzensepp
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Re: FT Sky Juster

Beitrag von atzensepp » 26 Mär 2024, 01:04

Hier eine vereinfachte aber sehr effektive Version mit wenig Bauteilen:
ft-sky-juster.PNG
ft-sky-juster.PNG (142.52 KiB) 181 mal betrachtet

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