Skala für Spinetester

[Galighenna]

Hallo zusammen

Nun ist es soweit, im Zuge des Saplingpfeilbaues hatte ich ja schon erwähnt das ich noch keinen Spinetester habe und gleichzeitig angedroht, das wenn ich einen baue, dann einen vernünftigen mit allem drum und dran. Das heißt mit Skala und Zeiger und allem pi pa po...

Ich habe jedoch ein Problem und dieses hat mit der Skala zu tun... Ich möchte die Durchbiegung des Pfeiles mittels eines Zahnrades und einer Zahnstange auf einen Zeiger übertragen, damit ich eine genaue Skala machen kann, wo die Auslenkung und die Winkelstellung des Zeigers keine Auswirkungen auf die Messung hat. Die ist nämlich bei den bisherigen Zeigergeräden nicht der Fall gewesen
Deshalb habe ich mir folgende Konstruktion überlegt:

Um Missverständnissen vorzubeugen:
Die grünen Striche sollen eine Skala nur simulieren und sind keinesfalls in irgendeiner Form mit den späteren Skalenstrichen vergleichbar! Die spätere Skala wird nämlich im Uhrzeigersinn immer enger werdende Teilstriche haben.

Spinetester-Skizze.png (9.85 KiB) 3560 mal betrachtet

Der Kleine kreis in der Mitte ist ein Zahnrad, das Rechteck daran ist die Zahnstange. Eine Verschiebung der Zahnstange um die Strecke b (Biegung des Schaftes) bewirkt über den kleinen Radius r eine Winkeländerung die sich über den Zusammenhang (180*b)/(Pi*r)=(winkel Alpha) berechnen lässt.

Soweit kein Problem. Die Ablesbarkeit wird dann durch die Vergrößerung mit dem Radius R des Zeigers gut lesbar gemacht.
Wenn man nun r so wählt das die Durchbiegung für 20# gerade dem halben Umfang des Zahrades entspricht, erhält man exakt 180° Auslenkung bei einem Spinewert von 20# und für höhere Werte immer kleinere Winkel. (der Radius des Zahnrades müsste dafür ca. 10,5mm betragen)

Mein Problem ist jetzt, wie bekomme ich diesen großen Haufen Winkel möglichst einfach auf die Skala aufgetragen? Ich habe kein Programm gefunden, mit dem sich an einen Kreisbogen Abschnitte mit beliebigen Winkeln schnell, komfortabel und genau antragen lassen...
Hat da einer eine Empfehlung? Oder muss ich das wirklich alles händisch mit nem Winkelmesser später einzeichnen? Oder ist vll jemand so nett und könnte mir eine Skala erstellen?

PS: ja ich weiß das es bereits hier Spinemesser mit einem ähnlichen Prinzip gibt, dennoch lässt sich die skala von dort nicht auf mein Gerät übertragen, da die Auslenkung des Zeigers auf eine andere Art funktioniert wie bei den bisher gezeigten Geräten... Und ich möchte gerne möglichst die vollen 180° für die Skala nutzen, weil dadurch die Ablesbarkeit viel besser wird.

Achja, PPS:
Wenn jemand so nett ist und schnell eine solche Skala basteln würde, ich kann gleich die Werte der Winkel hier noch eben Posten, von 20-100# in 1er Schritten... Muss ich nur nochmal eben schnell wieder machen...

[Galighenna]

So, hier jetzt noch die Wertetabellen für die Auslenkung und für den Winkel des Zeigers.

In der Angehängten Tabelle lässt sich im Feld B3 der Radius des Zahnrades beliebig einstellen und die Tabelle füllt sich automatisch mit den richtigen Winkeln. So kann sich jeder, der das nachbauen will, für seine eigenen Bauteile Die Winkel für seine Skala berechnen...

Hier die Tabelle:

Spinetester-Berechnungen.xls

(16 KiB) 266-mal heruntergeladen

Hier mal die Tabelle als Bild, damit alle ohne Excel auch mal gucken können:

[baschdler]

Ähm, ich versteh nicht recht.
Bei deiner Konstruktion mit Zahnstange und Zahnrad ist das Verhältniss von Auslenkung und Anzeige doch linear. Und da das Verhältniss von Spinewert zu Auslenkung ebenfalls linear ist, benötigst du doch eigentlich gar keine Winkelkorrektur sondern kannst deine Skala auch linear zeichnen.

Oder seh ich das falsch ?

Gruß Martin

[Galighenna]

Die Auslenkung ist eben nicht linear, da die variable des Zuggewichtes im Nenner des Bruchs steht... dadurch bekommt man eine Funktion die 1/x ähnelt. Das kannst du auch in den Tabellen sehen. Die Differenz zwischen 2 benachbarten Werten der Auslenkung wird bei steifen schäften von Pfund zu Pfund kleiner.

[baschdler]

Ich seh´s auch grad, hab die Liste nicht weit genug gelesen.

[Wulfilas]

Hallo Gali,

ich habe gerade mal mit QCad versucht deine Skala zu basteln. Aber das Programm kann leider nur um konstante Winkel rotieren.
Ein anderer Tipp, weil du sowieso schon die Werte in Excel hast:
Mach dir ein Diagramm in Excel (xy-Werte, Punkte) und errechne dir aus den einzelnen ermittelten Gradzahlen die x- und y Achsenabschnitte bei einem angenommenen Radius (R) des Zeigers und teile die Wertebereiche entsprechend zu. Mit ein bisschen Formatierungsarbeit und Gezupfe sollte man da ne schöne druckbare Skala hinbekommen. Der Vorteil ist, die Skala würde sich automatisch anpassen bei Änderung von r.

Viele Grüsse und Spass beim Tüfteln.
Wulfilas

[Galighenna]

Ja danke für die Idee. Das Problem ist, das habe ich schon versucht, aber bei einem Kreisdiagramm bekomme ich die Werte immer auf einen Vollkreis aufgeteilt.
Also passen damit die Winkel nicht. Ich habe dann die Tabelle so weit erweitert das ich genügend Werte für einen exakten Vollkreis habe. (der kleinste Wert ist dann etwa 10,5xx lbs, was dann exakt 360° entspricht) Aber auch dann passen die Winkel nicht exakt, das habe ich nachgemessen Woran es liegt konnte ich leider nicht feststellen, so das ich keine Idee habe, was ich an dem Diagramm verändern muss um passende Winkel zu bekommen.

Ich bin für alle weiteren Ideen und Tips dankbar 80 verschiedene Winkel aufzutragen ist nämlich echt eine Plackerei und auch im höheren Spinebereich irgendwann einfach nur noch ungenau...

Edit: Es ist schon Spät, ich hab deinen Post zuerst nicht richtig verstanden... Klaro, ich kann die Koordinaten der WInkel ja mit dem Sinus/Cosinus in X/Y Werte umrechnen und damit ein X/Y Diagramm zeichnen... klaro! DANKE !!! warum bin ich da nicht drauf gekommen? Das werde ich gleich morgen testen!

[baschdler]

Hab die Liste mal probeweisse umgesetzt. Wenn man die Skala sehr groß baut, könnte das so funktionieren, ansonsten werden die Abstände für die hohen Werte doch recht eng. Wenn du Spielraum mit der Größe für das Ritzel hast und die Skala auf einen größeren Bereich ausdehnst, wäre sie sicher besser ablesbar.

Wenn du den Entwurf für brauchbar hältst kann ich ihn so, oder auch abgeändert, irgendwo hochladen. Ist im Original aber 4096x3072 Pixel und 1,5 MB groß. Ich hielt das für angemessen, um es ggf sauber ausdrucken zu können, und verkleinern auf die benötigte Größe sollte ja kein Problem sein. Ich glaub aber, das ist zu groß um´s hier im Forum hochladen zu können, oder ?

Wenn du den Skalen Bereich auf einen größeren Winkel ausdehnen willst poste doch bitte noch mal eine Liste oder gib die, zur Berechnung verwendete, Funktion an. Ich könnte die Skala natürlich auch noch mit einer Hervorhebung der 5er und 10er Stelle, sowie mit Ziffern machen, war mir aber wie gesagt nicht sicher, ob die 180° wirklich ausreichend sind.

Gruß Martin

[klaus1962]

Klaro, ich kann die Koordinaten der WInkel ja mit dem Sinus/Cosinus in X/Y Werte umrechnen und damit ein X/Y Diagramm zeichnen... klaro! DANKE !!! warum bin ich da nicht drauf gekommen? Das werde ich gleich morgen testen!

@Gali
Paß beim Excel aber auf, denn die Diagramme sind dort keineswegs maßstäblich und meistens verzerrt. Es ist also eine kleine Kunst, aus dem Excel eine paßgenaue Skala rauszubringen.
Wenn Du AutoCAD benutzt, könntest Du ein kleines VisualBasic-Makro oder LISP-Makro schreiben um die Koordinatenpunkte zu zeichnen. (Ein LISP-File für sowas hab ich, wir verwenden das für Vermessungsarbeiten)

Gruß
Klaus

[Galighenna]

@Klaus
Ah sowas geht mit einem Makro? Irgendwie hatte ich sowas schon fast vermutet. Allerdings hab ich kein autoCAD. Ich benutze für die Diagramme OpenOffice. Da ist es glaube ich nicht ganz so schwer, die Skalierung passend zu bekommen. Ich werde dafür aber noch 2kontrollpunkte einbauen die ich leicht nachmessen kann und an denen sich das Ganze skalieren lässt.

@baschdler
Das die Skala zum ende hin immer enger wird ist unvermeidlich weil systembedingt. Der Radius der späteren
skala wird später etwa 15cm betragen. Genügend platz habe ich dafür. Da sollte die Ablesbarkeit ganz vertretbar sein
Aber sag mal, wie hast du die Skala so hinbekommen? Mit welchem Programm geht sowas?

Ich danke euch schonmal für die Tips und ideen

[baschdler]

Die hab ich mit "Blender" gemacht (Open Source Tool zum 3D Modellieren und Animieren). Allerdings geht das damit auch nicht automatisiert oder per Makro, sondern nur in langwieriger "Handarbeit", also jeden Skalenstrich per manueller Eingabe rotiert.
Hab das Programm deswegen benutzt, weil sich damit fast beliebig große Bilder berechnen lassen.

Gruß Martin

[Heidjer]

Galli, ein Tip, zum Ende hin, reicht es wenn Du nur jeden 2 Wert hast, also von 80# an nur noch in 2# Schritten.
Eine Abweichung von 1% bis 2% im Spinewert, ist bei Pfeilen, von der "Tagesform" abhängig und in dem Bereich macht das halt schnell ein Pound oder mehr aus.
Es ist auch durchaus möglich das Pfeile, Abends nach einen Tag bei feuchten Wetter im Parcours, etwas weicher sind, das gibt sich aber wieder wenn sie ein paar Tage im gewohnten Klima verbracht haben.
Ich nehme den Spinetester um die Pfeile so Gleichmäßig wie möglich zu bauen, nicht weil ich auf einen absoluten Wert kommen will. Wenn mein Zielwert zB 57# ist und ich merke das wird nichts mit dem ganzen Pfeilsatz was, dann baue ich sie lieber in 54# zum Beispiel, aber alle gleich!


Gruß Dirk

[Snake-Jo]

@Gali: Und nicht vergessen: Die Durchbiegung wird mit einem Längenmaß gemessen. Dabei ist es natürlich wurscht, ob du inch oder mm nimmst. Bei Umrechnung in [lb] mußt du bedenken, für welchen Bogentyp du das machst, denn es macht einen großen Unterschied, ob für einen englischen LB, einen glasbelegten LB, oder einen Recurve (siehe Wiki). Bitte gib die jeweiligen Umrechnungs-Koeffizienten am besten auch gleich in die Excel-Tabelle ein und mach dann drei Skalen-Kränze für die drei (mindestens 3) Bogentypen. MMh, eigentlich solltest du noch Reiterbogen dazu nehmen.
Übrigens: mit Übertragung über einen längeren Hebel erreicht man dasselbe, miß dann die Durchbiegung in [mm] und übertrag das einfach auf die runde Skala. Dauert 5 Minuten und ist absolut genau!

[Galighenna]

@Dirk
Ja das sehe ich auch so. Je steifer der Pfeil desto geringe ist ja der Unterschied in der Durchbiegung und hat auch entsprechend geringere Auswirkungen auf den Pfeilflug. Die Ablesbarkeit ist damit auf jeden Fall besser und das werde ich auch so umsetzen.
Ich möchte das so "genau" haben, nicht weil ich zwingend Schäfte mit exakt 57,5473# Spinewert bauen möchte. Ich möchte einfach verlässlich sagen können: Jopp der Pfeil hat tatsächlich den Spine soundso und was mir da vom Shop geschickt wurde ist OK... Und es ist ne Kopfsache. Ich mag ungern mit Dingen Messen die im System schon ungenau sind (die anderen Zeigergeräte sind dies zum Teil. Wenn gewünscht erkläre ich das nochmal genauer)

@Jo
Du nu wieder...
Aber ich lasse mich da nicht lumpen... Wenn ich eine Methode habe mit der ich halbwegs komfortabel die Skalenstriche zeichnen kann, werde ich 4 oder 5 Skalen machen. Eine für ELB, eine für Recurve, eine in Millimeter, dann evtl je nach Platz noch eine für Reiterbögen und eine vll für Glas (wobei ich glas sicherlich NIE brauchen werde )
Ich denke, spätestens mit der Skalierung in Millimeter dürften ALLE Bogentypen abgedeckt sein, wenn man denn eine Tabelle dafür hat.
PS: Wo finde ich denn die Formeln für die anderen Bogentypen? Ich hab sie noch nicht entdeckt...

Die Formeln für die gepostete Tabelle sind:
Durchbiegung -> b=660,4/z Mit b= Durchbiegung und z=zuggewicht
Winkel -> α= (180*b)/(π*r) Mit b= Durchbiegung und r gleich Naben-Radius des kleinen Zahnrades an Zeiger

[walta]

Wenn du auf genaue Messgeräte Wert legst dann sollte das Messgerät möglichst wenig Fehlerstellen haben. In deinem Fall sehe ich das Problem der Reibung zwischen Zahnstange und Zahnrad und den dafür benötigten Halterungen. Weiters ein Mögliches Problem mit dem Spiel (auch Zahnstange und Zahnrad). Mein Lehrer hat immer gesagt: Wer Mist misst misst Mist.

Bei den Tabellen wäre noch eine Tabelle nett die die Pfeillänge und das Spitzengewicht berücksichtigt - und die Angaben müssen natürlich in Inch angegeben werden und keinesfalls in mm - ausser du misst die Auflagepunkte in mm aus und das Gewicht in Gramm - aber dann bitte in einer geraden Zahl (z.b. 1000g) - natürlich auch mit der richtigen Umrechnung damit man es mit den "üblichen" Werten vergleichen kann ;-)

walta