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  • Die Kinematik ungewollter Differenzierung

    Die Kinematik ungewollter Differenzierung


    Ursachen, Wirkung und Abhilfe

    Eckart Müller

    Erstveröffentlichung: 19. Mai 2003

    Versteh’ ich überhaupt nicht! Der geht besser links als rechts rum. Dabei ist alles hundertprozentig gerade! Wem ist dieser Satz noch nicht begegnet. Handelt es sich bei dem betreffenden Modell um einen Segler, fällt zumindest die Möglichkeit des falschen Motorseitenzugs weg. Daneben gibt es noch etliche andere Ursachen für diese Eigenheit eines Modells. Einer von vielen Gründen für eine derartige Unart könnte beispielsweise in der Anlenkung des entsprechenden Ruders liegen.
    Meist wird die Anlenkung in erster Linie unter Festigkeitsgesichtspunkten ausgeführt. Wichtig ist, dass sie hält und leichtgängig ist. Das ist zweifellos richtig und auch wichtig. Aber das ist nicht der einzige Aspekt, der bei einer Ruderanlenkung beachtet werden sollte. Um beim späteren Betrieb nicht unangenehme Überraschungen der oben geschilderten Art zu erleben, sollte der Geometrie von Ruderhorn, Anlenkungsverlauf und Servo durchaus etwas Beachtung geschenkt werden.

    Zunächst die ideale Ausführung. Hier geht einerseits die Senkrechte auf der Mittellinie des Ruders durch den Anlenkpunkt des Rudergestänges und die Achse des Ruders. Andererseits verläuft die Achse des Rudergestänges parallel zur Neutralstellung des Ruders. Zu beiden Seiten gleiche Servoausschläge vorausgesetzt, ergeben sich so völlig symmetrische Ruderausschläge.


    Ein möglicher Fehler: Das Rudergestänge steht in der Neutralstellung nicht rechtwinklig zum Ruderhorn. Ob das Gestänge nun auf seiner gesamten Länge oder ob nur das freie Ende unmittelbar vor dem Ruderhorn nicht korrekt eingebaut ist, spielt für die Fehlfunktion keine Rolle. Das Ergebnis ist in beiden Fällen gleich schlecht. Auch damit handelt man sich eine unerwünschte Differenzierung ein.


    In dem dargestellten Fall hat ein Fehler von etwa 8° eine Differenzierung von fast 2° zur Folge! Häufig kann man noch ganz andere „Schrägungswinkel“ beobachten.

    Ein weiterer Aspekt, der häufig wenig beachtet wird: Das Ruderhorn ist so installiert, dass die Verbindungslinie Anlenkpunkt – Ruderachse und die Mittellinie des Ruders nicht im rechten Winkel zueinander stehen. Der sich ergebende Abstand ist in Abb. 3 mit „A“ bezeichnet. Die aus diesem Fehler resultierende Differenzierung beträgt hier deutlich über 50%(!).


    Stellt man sich nun noch vor, dass sich diese Baufehler sogar miteinander kombiniert „einschleichen“ können, ist es manchmal nicht verwunderlich, dass es Modelle gibt, die nur in einer Richtung kurven wollen.

    Werden solche Mißgeschicke erst nach der Fertigstellung des Modells bemerkt, helfen oft nur noch die zahlreichen Möglichkeiten eines Computersenders, die schlimmsten Folgen zu mildern.

    Allerdings, das soll nicht verschwiegen werden, ist das, was hier als fehlerhaft beschrieben wird, gelegentlich auch beabsichtigt. Beispielsweise um eine Querruderdifferenzierung auf mechanischem Weg zu erreichen. Es kommt eben nur darauf an, an welchem Ruder diese "Erscheinung" auftritt!
    _________________________________________________________________

    Zwei Abbildungen aus dem Kommentar "Irlet - 30.08.2016, 13:16 Uhr":

    Kommentare 2 Kommentare
    1. Avatar von rcfox
      rcfox -
      Die optimierung der Kinematik von Ruderanlemkungen ist ein spannendes Thema. Ich musste neulich alle Ruderhörner für ein 6 Klappensegler selbst anfertigen. Zur Auslegung habe ich das Getriebe einfach mit Lineal und Zirkel selbst im Maßstab 2:1 auf Papier aufgezeichnet. Fertig gebaut hatte ich weniger als 3% Abweichung zu den zeichnerisch ermittlelten, maximalen Ausschlägen. Man sieht auch sehr schön anhand der selbst angefertigten Zeichnung, welches die Endlagen des Servoarms sind und kennt so die Nullage des Servos. Kraft und Wege sind dann optimal, wenn vom Gestänge aus gesehen sowohl der Servoarm zu beiden Seiten gleich weit schwenkt als auch die gedachte Linie, welche durch die Ruderachse und den Anlenkpunkt verläuft. Was auch aufgefallen ist: Beim Querruder bin ich von der Maxime den maximalen Servoweg zu nutzen abgewichen, da ich bei r=5,5 Servoarm sonst ein r=20mm Ruderhorn benötigt hätte, was mir nun wirklich zu groß war.
    1. Avatar von Irlet
      Irlet -
      Gute Beschreibung und sehr anschaulich zu lesen. Dennoch möchte nach etwas dazu schreiben.


      Wichtig; wie du auch schreibst ist der rechte Winkel am Servo Hebel und am Ruder Horn im Verhältnis des Rudergestänges und nicht zum Servo oder der Klappe!
      Dies ist aus meiner Sicht das Wichtigste und sollte mehr hervorgehoben werden....

      Folgendes Bild, beide sind symmetrisch angelenkt, da das Rudergestänge im rechten Winkel montiert ist (Servo Hebel und Ruder Horn).

      Anhang 1654350



      Servomitte, sollte auch noch erwähnt werden. Da die Verzahnung des Ruder Horns sich meist nur um 2-5 Grad verstellen lässt, wird mit der Servomitte der Servo Hebel zum Rudergestänge im 90 Grad Winkel damit eingestellt.

      Anhang 1654351

      Gruss René