Definierter Vorschub

[EASY]

Hallo Neo,

Bei meinen Versuchen für ein neues Lokmodell bin ich auf folgendes Problem gestoßen:

Der Antrieb erfolgt über eine Verzahnung an der Schiene... ist also sichtbar...
der Zahnabstand im Modell ist 7,62mm (3 Zoll) bei einem Maßstab von 1:20) macht also 152,4mm real. Das Zahnrad hat 20 Eingriffe in diese Verzahnung.
Somit ist eine Umdrehung 3048mm (real) was bei einem Maßstab von 1:87 einen Fahrweg von 35,0345mm ergeben würde...

Nun stehe ich vor dem Problem, wie ich das hinbekommen soll... denn wenn die Verzahnung "außer Tritt" gerät, sieht es nicht mehr schön aus.

Da bei dem Model noch eine ganze Menge an Animation stattfindet muß ich mit einer .anim Datei arbeiten (_AnimWheel;xx;yy).

... gibt es für diese Problemstellung eine Lösung?

Gruß
EASY

[seehund]

Hallo Easy,

damit das Ganze nicht aus dem Tritt kommt, müssen die angewandten Frames der einzelnen Bauteile in der Animation ineinandergreifen. Soll heißen, das z.B. ein Zahnrad mit 36 Zähnen nicht mit einem Rad mit 16 Zähnen harmonieren kann, da durch Vorgaben des MBS bezüglich z.B. _AnimWheel etc. hier auch entweder 18, 36, 72 ... Frames für eine Umdrehung verarbeitet werden. Also gehen in obigen Beispiel nur Zahnräder mit 36, 18 und 9 Zähnen, da die Gesamtanzahl der Frames in dieser Animation bestimmend ist. Die Durchmesser spielen hier keine Rolle, nur die Anzahl der Zähne.

Gruß Seehund

[EASY]

Hallo Seehund,

danke für Deine Antwort.

Ich habe noch etwas experimentiert und mir ist eingefallen, daß Neo mal irgendwo einen Einheitskreis erwähnt hat...
... so ergeben meine Experimente folgendes:

Bei der Verwendung von "_AnimWheel" (.anim Datei) wird die Animation genau einmal abgespielt während das Rollmaterial 62,83 mm zurücklegt. (Umfang Einheitskreis mit einem Radius von 1cm (10mm*2*pi)... bei einer Skalierung von 1 (H0) ...die Anzahl der Frames der Animation spielt dabei keine Rolle. Damit nun das Abrollen synchron zur Drehung erfolgt, muß das Rad im fertigen Modell für das MBS einen Radius von 10mm (macht also in real 10mm*87=870mm) haben oder in einem ganzzahligen Verhältnis dazu stehen.

Speziell für mein Modell ergibt sich daraus:
Vorgabe MBS: Radius (real) = 870mm [10mm*87] -> Modell gebaut im Maßstab 1:20 -> 870mm/20=43.5mm (oder ganzzahligen Verhältnis dazu)
Im Modell bin ich von einem Zahnabstand der Schiene von 3/10 Zoll ausgegangen und das Zahnrad hat 20 Eingriffe...
... 3/10*25.4mm*20=152.4mm -> Umfang -> daraus ergibt sich ein Radius von 152.4mm/(2*pi)=24.2552mm...
... dies steht leider in keinem ganzzahligen Verhältnis zu 43.5mm (!)... funktioniert also nie!!!
Der nächst gelegene mögliche Radius liegt bei 43.5mm/2=21.75mm [ganzzahligen Verhältnis]... dies bedeutet, ich muß das Zahnrad in meinem Modell auf diesen Radius (Zahneingriff) angleichen. Gleichzeitig muß ich den Zahnabstand der Schiene auf diesen Radius angleichen. Die Anzahl der Eingriffe des Zahnrades spielt dabei keine Rolle. Zahnabstand=(21.75mm*2*pi) / (Anzahl Eingriffe) (bei 20 Eingriffen 6.83296mm ; bei 18 Eingriffen 7.5921mm).
Mein Wunschabstand beträgt 3/10*25.4mm=7.62mm -> ich müßte das Zahnrad auf 18 Eingriffe ändern (7.5921mm = nächst gelegener Wert)
Damit nun das Abrollen des Zahnzades im MBS genau funktioniert muß noch die Animation so gestaltet sein, daß das Zahnrad je Animation 2 Umdrehungen macht, da mein Radius nur halb so groß ist, wie vom MBS gefordert.

Fazit: Der Ausgangspunkt für meine ganze Betrachtung  liegt im Einheitskreis von dem das MBS ausgeht...

Dazu natürlich die Frage an Neo... wird dies bei der Version 4 auch so sein oder ändert sich da noch etwas?

... der Nachteil ist natürlich, daß man das Rollmaterial nicht einfach hinstellen kann, sondern als Startposition mit der Verzahnung der Schiene synchnonisieren muß...
Anmerkung: In der MBS-Version 4 müßten die Dummy-Schienen entfallen können...

Anmerkung: Ich hoffe, daß meine Ausführung einigermaßen verständlich ist...

LaufTests.zip... in der .zip sind alle Dateien für eigene Versuche (wer mag...[Modelle zuerst in den Katalog bringen])

Gruß
EASY

Bearbeitet 13. Mai 2017 von EASY

[seehund]

Hallo Easy,

ich habe bei meinem Kettenantrieb des Caterpillar Baggers vergeblich versucht, das Abrollen der Kette über Grund exakt hin zu bekommen. Nach sehr vielen Versuchen war ein 'Rutschen' über dem Grund zwar nur noch feststellbar, wenn ich entsprechende Markierungen auf dem Grund angebracht hatte, aber für Otto-Normalverbraucher eigentlich nicht mehr feststellbar. Da du aber hier eine Verzahnung mittels Schiene geplant hast, wird schon eine geringe Abweichung nach mehreren Hin- und Herfahrten schneller sichtbar sein.

Da die Anzahl der Frames immer Ganzzahlig ist, nützt hier die beste Formel nichts, solange deren Ergebnis nicht auch Ganzzahlig ist.

Gruß Seehund

[EASY]

Hallo Seehund,

... ich habe mal den Versuch gemacht und die Räder 30 Minuten lang hin und her fahren lassen (ca. 37 mal pro Minute=1110 mal einen Weg)... wenn ich zwischendurch die Animation angehalten habe, konnte ich (noch) keine Positionsabweichung feststelen... erschwerend habe ich noch so viel Material auf die Platte gezogen, daß ich zwischen 25.5 und 26.2 fps hatte... Natürlich stimme ich mit Dir darin überein, daß es keine absolute Sicherheit geben kann, daß das System nicht mit der Zeit außer Tritt gerät... wie von Dir schon angesprochen die Aufsummierung (kleiner Abweichungen) mit der Zeit... aber für die 30 Minuten Test hat das MBS sehr gut die Position richtig berechnet.
Nachteilig ist natürlich auch, daß man damit keinen Freiheitsgrad bezüglich einer Kurve hat... da wird es dann sehr interessant...

Zitat

vor einer Stunde schrieb seehund:

Da die Anzahl der Frames immer Ganzzahlig ist, nützt hier die beste Formel nichts, solange deren Ergebnis nicht auch Ganzzahlig ist.

... auf was bezieht sich die Ganzzahligkeit des Ergebnisses?

Gruß
EASY

[seehund]

Hallo Easy,

ich hatte die besten Ergebnisse bei einer Umdrehung mit 36, 72 oder 144 Frames. Bei Verwendung von _AnimWheel ist der Umfang auch die Länge der Strecke. Wenn der Umfang ganzzahlig war, hatte ich die besten Ergebnisse. Warum ? Keine Ahnung ......

Gruß Seehund

[EASY]

Hallo Seehund,

... Langzeitversuch (Laufzeit 2 Stunden) brachte das Ergebnis, daß die beiden Räder zwar noch synchron mit der Verzahnung allerdings nicht mehr synchron in ihrer Position zueinander waren (gleicher Umfang, gleiche Geschwindigkeit)... wenn ich mir die Sache etwas genauer anschaue, stelle ich fest, daß es ein Problem mit der Beschleunigung im Umkehrpunkt (Automatischer Richtungswechsel) gibt. das Eine Rad scheint noch mit diesem Frame das andere Rad erst mit dem nächsten Frame eine neue Geschwindigkeitszuweisung (innerhalb der Beschleunigungsphase) zu bekommen so daß hier eine Differenz entsteht..

Zitat

vor 9 Minuten schrieb seehund:

Bei Verwendung von _AnimWheel ist der Umfang auch die Länge der Strecke.

... kann ich so nicht bestätigen...

Wenn ich eine beliebige Dampflok von Dir nehme und langsam laufen lasse, so daß ich sie, wenn die Animation wieder ihren Ursprungszustand angenommen hat, anhalten kann, so ist jede Lok um ca. 64 mm weitergefahren (die BR 89 hat eindeutig kleinere Räder als die BR 38... versuche es mal spaßhalber selbst aus)... oder noch eindrucksvoller ist es wenn man beide Loks hintereinander (ohne daß sie gekoppelt sind) mit (gleicher) kleiner Geschwindigkeit fahren läßt... beide legen also in der selben Zeit die selbe Strecke zurück... Bei beiden Loks scheint das Abrollen optisch (einigermaßen) zu stimmen... nur die Antriebsräder der beiden Loks machen in der gleichen Zeit eine Umdrehung (sind also in der Umdrehung synchron zueinander)... -> gleiche Strecke pro Zeiteinheit bei gleicher Umdrehungszahl aber unterschiedlischer Durchmesser (Umfang) ???? ...   Gleichlauf.mbp ...es ist letztlich eine optische Täuschung, daß es (einigermaßen) passt.
... wenn ich noch als Beispiel Deine "SteamElephant V2" betrachte bei der "_AnimWheel" hauptsächlich das Gestänge bewegt... welchen Umfang sollte das MBS denn da nehmen?

Entschuldige bitte... dies soll keine "Prinzipreiterei" sein... es sind nur einfach meine Messergebnisse.

Gruß
EASY

[Neo]

Hallo Easy,

grundsätzlich spricht nichts dagegen, ab V4 solche verzahnten Schienen zu verwenden, das Problem beschränkt sich eher auf die erstmalige Positionierung der Lok, z.B. per Maus. Hier projiziert das Studio den Mittelpunkt der Lok auf die Schiene in der Nähe, um den kürzesten Abstand zu finden. Dabei werden solche Zähne natürlich nicht mit berücksichtigt, und im Moment ist das auch nicht geplant, wobei das nicht bedeuten muss, dass sich das nicht mal ändert.

Viele Grüße,

Neo

[EASY]

Hallo,

... ich habe das Modell geändert und den Radius für das Antriebszanrad meinen Überlegungen angepasst... geht tatsächlich

Gruß
EASY

[BahnLand]

Hallo EASY,

das sieht schon beeindruckend aus.

Klasse gemacht! 

[seehund]

Hallo Easy,

es haben nicht alle Lokomotiven ein Update auf _AnimWheel erhalten. Es können noch Modelle dabei sein, die mit _RadAnim laufen. Bei deiner Positionierung des Zahnrads wäre so ein Effekt die ein Differential erzeugt von Nöten. Ob dies mit dem MBS herstellbar ist, kann nur NEO beantworten.

Gruß Seehund

[EASY]

Hallo Seehund,

... ein (virtuelles) Differenzial für die Kurvenfahrt wäre natürlich sehr interessant...
... netterweise hat die Lok (anscheinend) nur ein Zahnrad auf einer Seite... so sehe ich die Konstuktion eines (sanften) Kurvengleises mal als interessante Herausforderung...

Gruß
EASY

[EASY]

Hallo,

... es hat mir doch keine Ruhe gelassen und nach ein paar mathematischen und geometrischen Exzessen bin ich auf eine Lösung für eine Kurverfahrt mit Zahnradantrieb gestoßen... (... als Hintergrung habe ich eine Mauer gesetzt, daß man Fart in den Kurven optisch erkennen kann...)

... Anmerkung: ich sehe es auch mal als Vorbereitung für einen "Härtetest" für das neue Schienensystem im MBS V4...

Gruß
EASY