Hallo zusammen,
ich möchte gerne eine Ackermann Lenkung in GeoGebra realisieren und auslegen. Diese soll die Ackermann Bedingung erfüllen und verschiedene Lenkgeometrien modellieren können. Die Ackermann Bedingung besagt, dass die Verlängerungen aller Radachsen (die rot gestrichelten Geraden) sich in einem Punkt auf Höhe der Hinterachse schneiden sollen.
Das GeoGebra Modell ist hier zu finden:
https://gigamove.rz.rwth-aachen.de/d/id ... GGBiSa3mAp
Wenn ich nun den Hub der Zahnstange variiere (Schieberegler), dann lässt sich feststellen, dass die Ackermann Bedingung nicht erfüllt wird.
Meine Frage ist nun:
Warum wird die Ackermann Bedingung in meinem Modell nicht erfüllt?
Viele Grüße und besten Dank
Ackermann Lenkung Auslegung
Ackermann Lenkung Auslegung
Hi,
ich kann mir das GeoGebra Modell erst nach der Arbeit ansehen. Aber grundsätzlich, warum möchtest du eine Ackermannlenkung im Kart verwenden?
Das Ackermannprinzip ist nur anwendbar und korrekt, wenn von einem quasistationären Fahrverhalten (statische Auslegung) ausgegangen wird. Das ist ein Fall der beim Kart quasi nie (!) vorkommt ?(
Um das dynamische Verhalten beim Kart abbilden zu können, benötigst du eine recht genaue Simulation mit Streckendaten. Hier müssen Werte wie:
- Massen, Schwerpunktshöhe, Querbeschleunigung, Chassis + Achssteifigkeit = Zur Bestimmung der Achslasten
- Veränderbare Parameter für Spur, Sturz, Spurweite
- Reifenkennfelder = Querkraft über Schräglaufwinkel etc.
Mittels einer Optimierung nach Rundenzeit bzw. Kurvengeschwindigkeiten kannst du nun deine Lenkungsgeometrie auslegen. Das hat nur noch ganz wenig mit dem Ackermann zu tun. Ein anderes Optimierungsziel könnte der Verschleiß (abhängig vom Schlupf) sein oder eben eine Kombination von beiden mit jeweiliger Gewichtung. Mit GeoGebra funktioniert das allerdings nicht. So ein Modell kannst du dir mit Fahrzeugtechnik und Strukuturentwurfkenntnissen in nem Monat in Matlab zusammen bauen oder du besorgst dir eine Studentenlizenz von ADAMS.
Grüße aus Aachen nach Aachen;)
ich kann mir das GeoGebra Modell erst nach der Arbeit ansehen. Aber grundsätzlich, warum möchtest du eine Ackermannlenkung im Kart verwenden?
Das Ackermannprinzip ist nur anwendbar und korrekt, wenn von einem quasistationären Fahrverhalten (statische Auslegung) ausgegangen wird. Das ist ein Fall der beim Kart quasi nie (!) vorkommt ?(
Um das dynamische Verhalten beim Kart abbilden zu können, benötigst du eine recht genaue Simulation mit Streckendaten. Hier müssen Werte wie:
- Massen, Schwerpunktshöhe, Querbeschleunigung, Chassis + Achssteifigkeit = Zur Bestimmung der Achslasten
- Veränderbare Parameter für Spur, Sturz, Spurweite
- Reifenkennfelder = Querkraft über Schräglaufwinkel etc.
Mittels einer Optimierung nach Rundenzeit bzw. Kurvengeschwindigkeiten kannst du nun deine Lenkungsgeometrie auslegen. Das hat nur noch ganz wenig mit dem Ackermann zu tun. Ein anderes Optimierungsziel könnte der Verschleiß (abhängig vom Schlupf) sein oder eben eine Kombination von beiden mit jeweiliger Gewichtung. Mit GeoGebra funktioniert das allerdings nicht. So ein Modell kannst du dir mit Fahrzeugtechnik und Strukuturentwurfkenntnissen in nem Monat in Matlab zusammen bauen oder du besorgst dir eine Studentenlizenz von ADAMS.
Grüße aus Aachen nach Aachen;)
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Codename08
- Beiträge: 3
- Registriert: Mo 5. Dez 2016, 09:11
Ackermann Lenkung Auslegung
Guten Abend NoseT,
vielen Dank für deine ausführliche Antwort. Sehr cool, dass du auch aus Aachen kommst
.
Die Lenkung soll nicht in einem Kart verwendet werden, sondern für ein Solarauto. Mit diesem wollen wir an der Solar World Challenge 2017 in Australien teilnehmen.
Auch wenn es sich nicht um ein Kart handelt hoffe ich, dass dieses Thema auch in diesem Forum diskutiert werden darf. Die nötige Expertise ist hier meiner Ansicht nach vorhanden.
Unsere zu fahrende Strecke ist zum größten Teil geradeaus. Eine dynamische Auslegung des Fahrwerks und der Lenkung ist somit nur geringfügig nötig und sinnvoll. Die erste Überlegung war daher, die Lenkung nach Ackermann auszulegen.
Wie ist deine Meinung dazu und konntest du dir das GeoGebra Modell anschauen?
Viele Grüße
vielen Dank für deine ausführliche Antwort. Sehr cool, dass du auch aus Aachen kommst
.Die Lenkung soll nicht in einem Kart verwendet werden, sondern für ein Solarauto. Mit diesem wollen wir an der Solar World Challenge 2017 in Australien teilnehmen.
Auch wenn es sich nicht um ein Kart handelt hoffe ich, dass dieses Thema auch in diesem Forum diskutiert werden darf. Die nötige Expertise ist hier meiner Ansicht nach vorhanden.
Unsere zu fahrende Strecke ist zum größten Teil geradeaus. Eine dynamische Auslegung des Fahrwerks und der Lenkung ist somit nur geringfügig nötig und sinnvoll. Die erste Überlegung war daher, die Lenkung nach Ackermann auszulegen.
Wie ist deine Meinung dazu und konntest du dir das GeoGebra Modell anschauen?
Viele Grüße
Ackermann Lenkung Auslegung
Moin,
ach ist das nicht das Team Sonnenwagen? Mir kommen einige Gesichter von euch bekannt vor und haben mit mir das Studium angefangen. Wünsche euch für euer Vorhaben viel Erfolg.
Nun zu deinem "Problem":
Bei einer Ackermannauslegung geht man von der Mittelachse des Fahrzeugs aus und lässt dort die Kurve beginnen. Bei eurer Auslegung beginnt die Kurve aber am kurvenäußeren Rad. Deswegen passen alle eure Winkel nicht. Um ehrlich zu sein, fehlt mir die Zeit dazu euer gesamtes Modell umzubauen, aber geht folgendermaßen vor:
- Der Radius der Kurve geht nicht bis zum kurvenäußeren Rad, sondern bis zur Fahrzeugmitte
- Der Winkel des kurvenäußeren Rades bezogen auf den Kurvenmittelpunkt mit bestimmt sich dann zu: Delta_außen = arctan (L/(R+0.5*Slenk))
- Der Winkel des kurveninneren Rades bezogen auf den Kurvenmittelpunkt bestimmt sich im folgenden zu Delta_innen = arctan(L/(L/tan(delta_außen)-SLenk))
L = Radstand
R = Bahnradius zur HInterachse (Radius der Kurve Mittelpunkt bis Fahrzeugmitte)
SLenk = Lenkzapfenspurweite (Abstand gelbe Punkt D und D' in deinem Modell)
Daraufhin die Anlekungspunkte der Spurstangen Lenkstangenposition etc. bestimmen und euer Ackermann sitzt 8)
ach ist das nicht das Team Sonnenwagen? Mir kommen einige Gesichter von euch bekannt vor und haben mit mir das Studium angefangen. Wünsche euch für euer Vorhaben viel Erfolg.
Nun zu deinem "Problem":
Bei einer Ackermannauslegung geht man von der Mittelachse des Fahrzeugs aus und lässt dort die Kurve beginnen. Bei eurer Auslegung beginnt die Kurve aber am kurvenäußeren Rad. Deswegen passen alle eure Winkel nicht. Um ehrlich zu sein, fehlt mir die Zeit dazu euer gesamtes Modell umzubauen, aber geht folgendermaßen vor:
- Der Radius der Kurve geht nicht bis zum kurvenäußeren Rad, sondern bis zur Fahrzeugmitte
- Der Winkel des kurvenäußeren Rades bezogen auf den Kurvenmittelpunkt mit bestimmt sich dann zu: Delta_außen = arctan (L/(R+0.5*Slenk))
- Der Winkel des kurveninneren Rades bezogen auf den Kurvenmittelpunkt bestimmt sich im folgenden zu Delta_innen = arctan(L/(L/tan(delta_außen)-SLenk))
L = Radstand
R = Bahnradius zur HInterachse (Radius der Kurve Mittelpunkt bis Fahrzeugmitte)
SLenk = Lenkzapfenspurweite (Abstand gelbe Punkt D und D' in deinem Modell)
Daraufhin die Anlekungspunkte der Spurstangen Lenkstangenposition etc. bestimmen und euer Ackermann sitzt 8)
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Codename08
- Beiträge: 3
- Registriert: Mo 5. Dez 2016, 09:11
Ackermann Lenkung Auslegung
Nabend,
erneut vielen Dank für deine Unterstützung.
So ganz habe ich den Fehler meines Modells aber noch nicht verstanden. Deshalb möchte ich nochmal nachhaken.
Deine beschriebene Vorgehensweise ist an sich gut nachvollziehbar. Ich habe allerdings den Eindruck, dass dieses Vorgehen einfach eine Alternative darstellt. Du gibst einen Kreisradius vor und ermittelst dadurch die erforderlichen Winkel.
In meinem Modell gebe ich keinen Kreisradius vor, sondern Geometrieparameter der Lenkung und den Hub der Zahnstange.
Wenn ich es richtig verstanden habe, dann müssen die Verlängerungen der Spurhebel sich im Mittelpunkt der Hinterachse schneiden, für den Fall Lenkwinkel = 0°. Reicht diese Bedingung alleine noch nicht für eine Ackermannlenkung aus?
Viele Grüße
erneut vielen Dank für deine Unterstützung.
So ganz habe ich den Fehler meines Modells aber noch nicht verstanden. Deshalb möchte ich nochmal nachhaken.
Mit der Kurve meinst du sicher den äußeren Kreis, der das äußere Rad tangiert. Diesen habe ich erst ganz am Ende eingefügt und beeinflusst somit nicht die Winkel.Bei eurer Auslegung beginnt die Kurve aber am kurvenäußeren Rad.
Deine beschriebene Vorgehensweise ist an sich gut nachvollziehbar. Ich habe allerdings den Eindruck, dass dieses Vorgehen einfach eine Alternative darstellt. Du gibst einen Kreisradius vor und ermittelst dadurch die erforderlichen Winkel.
In meinem Modell gebe ich keinen Kreisradius vor, sondern Geometrieparameter der Lenkung und den Hub der Zahnstange.
Wenn ich es richtig verstanden habe, dann müssen die Verlängerungen der Spurhebel sich im Mittelpunkt der Hinterachse schneiden, für den Fall Lenkwinkel = 0°. Reicht diese Bedingung alleine noch nicht für eine Ackermannlenkung aus?
Viele Grüße
