Das "inoffizielle" LEGO-Technic-Buch: kreative Bautechniken für realistische Modelle
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| Language: | German English |
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Heidelberg
dpunkt.verlag
2017
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Inhaltsübersicht
Teil 1 Grundlagen
Kapitel 1 Grundlagen. 3
Kapitel 2 Grundeinheiten und Bausteine. 13
Kapitel 3 Mit oder ohne Noppen?. 23
Kapitel 4 Achsen, Lagerbüchsen und Gelenke. 37
Kapitel 5 Räder. 47
Teil 2 Mechanik
Kapitel 6 Grundlagen von Zahnrädern und Getrieben . 67
Kapitel 7 Ketten und Riemenscheiben . 75
Kapitel 8 Hebel und Koppelgetriebe. 85
Kapitel 9 Eigene mechanische Lösungen. 95
Kapitel 10 Das Pneumatiksystem von LEGO . 121
Kapiteln Pneumatische Geräte . 135
Kapitel 12 Robuste Konstruktionen. 159
Teil 3 Motoren
Kapitel 13 LEGO-Motoren ֊ eine Bestandsaufnahme. 187
Kapitel 14 Das LEGO Power-Functions-System . 197
Kapitel 15 Das RC-System. 215
Teil 4 Mechanik für Fortgeschrittene
Kapitel 16 Lenksysteme für Radfahrzeuge .223
Kapitel 17 Radaufhängungen. 241
Kapitel 18 Kettenfahrzeuge und Aufhängungen .289
Kapitel 19 Getriebe.303
Kapitel 20 Addierer und Subtrahierer.337
Kapitel 21 Planetengetriebe.363
Kapitel 22 3D-Druck.359
Teil 5 Modelle
Kapitel 23 Form und Funktion .369
Kapitel 24 Modelle richtig skalieren . 381
Kapitel 25 Die Modellierung.389
Nachwort.399
Index .%.400
Vorwort. xvii
Danksagung .xviii
LEGO-Elemente kaufen - aber wo?. xix
TEIL 1 GRUNDLAGEN
1
Grundlagen. 3
Geschwindigkeit und Drehzahl. 3
Drehmoment . 3
Leistung . 3
Reibung. 4
Traktion. 4
Rollwiderstand. 4
Spiel. 5
Wirkungsgrad . 5
Begriffe aus der Fahrzeugtechnik . 6
Antriebswelle. 6
Antriebsstrang. 6
Endantriebsstrang. 6
Wendekreis. 6
FWD, RWD, 4x4, 4WD und AWD . 6
Lenkanschlag. 7
Bodenabstand . 7
Federweg .r. 8
Sturzwinkel. 8
Nachlaufwinkel . 9
Spurwinkel . 9
Gewichtsverteilung.,. 10
Schwerpunkt . 11
2
Grundeinheiten und Bausteine . 13
DerTechnic-Stein . 13
Stifte zum Verbinden und Drehen . 14
Balken - die Alternative ohne Noppen . 17
Die halbe Noppenlänge als Mindestbaumaß. 19
Tricks zum Verbinden von Steinen. 20
3
Mit oder ohne Noppen?. 23
Die Entwicklung des LEGO-Systems . 23
Konstruktion mit Noppenelementen. 24
Noppenkonstruktionen sichern . 25
Vorteile von Noppenkonstruktionen. 26
Nachteile von Noppenkonstruktionen . 26
Noppeniose Konstruktionen. 26
Starre noppenlose Verbindungen. 27
Vorteile von noppenlosen Konstruktionen. 28
Nachteile von noppenlosen Konstruktionen . 29
Die Baustile kombinieren. 29
Anregungen durch Technic-Bausätze. 30
Steine und Balken verbinden. 33
Geradzahlige und ungeradzahlige Noppenlängen . 34
4
Achsen, Lagerbüchsen und Gelenke. 37
Achsen . 37
Standardachsen. 38
Modifizierte Achsen . 39
Flexible Achsen . 40
Lagerbüchsen . 41
Halbe Lagerbüchsen. 41
Reguläre Lagerbüchsen . 43
Lagerbüchsen mit langem Stift . 43
Kardangelenke. 44
5
Räder . 47
Woraus besteht ein Rad?. 47
Reifen . 48
Form . 48
Massive und hohle Reifen. 49
Material. 50
Auf die Größe kommt es an . 50
Räder für Fortgeschrittene. 51
Mit Felgen- und Reifengrößen experimentieren. 51
Wenn LEGO-Reifen nicht ausreichen . 52
v
7
TEIL 2 MECHANIK
6
Grundlagen von Zahnrädern und Getrieben. 57
Antriebsräder, angetriebene Räder und Laufräder . 58
Übersetzungsverhältnis. 59
Schnellreferenz für Übersetzungsverhältnisse . 60
Wirkungsgrad von Zahnrädern. 61
Zahnspiel . 62
Die Drehrichtung bestimmen . 62
Bestandsaufnahme der verfügbaren Zahnräder. 62
Schnecke. 64
3L-Schnecke. 65
Zahnrad mit 8 Zähnen. 65
Knebelrad . 66
Einzelkegel mit 12 Zähnen. 66
Doppelkegelrad mit 12 Zähnen . 66
Zahnrad mit 14 Zähnen. 66
Zahnrad mit 16 Zähnen. 67
Zahnrad mit 16 Zähnen und Kupplung. 67
Zahnrad mit 16 Zähnen und beidseitiger Kupplung. 68
Einzelkegelrad mit 20 Zähnen. 68
Einzelkegelrad mit 20 Zähnen und Stiftloch . 68
Doppelkegelrad mit 20 Zähnen . 68
Zahnrad mit 24 Zähnen. 68
Zahnrad mit 24 Zähnen und Kupplung. 69
Kronrad mit 24 Zähnen . 69
Zahnrad mit 36 Zähnen. 70
Zahnrad mit 40 Zähnen. 70
Haiifire Droid . 70
Differenzialgetriebe . 70
Drehscheiben. 71
Veraltete Zahnräder . 73
7
Ketten und Riemenscheiben . 75
Ketten. 75
Riemenscheiben . 77
Fiaschenzugsysteme. 79
Einfache Flaschenzüge. 80
Differenzialflaschenzüge. 81
Potenzflaschenzug. 83
8
Hebel und Koppelgetriebe. 85
Hebel. 85
Arten von Hebeln . 86
Vom Hebel zum Koppelgetriebe. 87
Koppelgetriebe . 89
Tsehebyscheff-Getriebe. 91
Hoeken-Getriebe. 91
Storchenschnabe! . 91
Peaucellier-Inversor. 92
Sarrus-Getriebe. 92
Scott-Russell-Getriebe . 93
Nürnberger Schere . 93
Watt-Getriebe . 94
9
Eigene mechanische Lösungen. 95
Ein robusteres Differenzial . 95
Differenzialsperren. 96
Ein selbst gebautes Differenzial. 97
Achse mit Differenzialsperre . . 99
Ratsehen. 100
Lineare Kupplung . 101
Exzentermechanismen. 102
Scotch-Yoke-Kurbeltrieb . 103
Scotch-Yoke-Kurbeltrieb. 104
Oldham-Kupplung . 105
Eine Oldham-Kupplung. 105
Schmidt-Kupplung . 106
Schrittmotoren . 106
Malteserkreuzgetriebe. 107
Malteserkreuzgetriebe . 108
Rückfahrleuchten . 108
Blinklichter. 109
Wendesignale .1. 110
Anspruchsvolle Fahrtrichtungsanzeiger. 112
Doppelachsen-Drehscheibengetriebe. 114
Doppelachsen-Drehscheibengetriebe . 115
Ein robustes Kardangelenk . 119
Kardangelenk. 119
■՛/
՝/
10
Das Pneumatiksystem von LEG0.,. 121
Das alte System. 121
Das neue System. 122
DasV2-System . 123
Bestandsaufnahme der Pneumatik-Bauteile. 123
Pumpen. 123
Steuermodule. 125
Zylinder. 126
Sonstige Teile. 128
Das pneumatische System modifizieren. 132
Nicht von LEGO stammende Schläuche . 132
Nicht von LEGO stammende Lufttanks. 132
Federn entfernen (Herstellen eines Motorkompressors). 133
Pneumatische Federung . 133
Die Pneumatik in eine Hydraulik umwandeln . 133
11
Pneumatische Geräte . 135
Motorkompressoren. 135
Schwenkkompressor. 138
Motorventile . 139
Automatische Ventile. 140
Motorventil. 141
Automatisches Ventil. 142
Elektropneumatischer Schalter. 143
Ventil mit PF-Servosteuerung. 143
Elektropneumatischer Schalter. 143
Ventil mit PF-Servosteuerung. 144
Automatischer Druckschalter. 145
Pneumatikmotoren. 146
Ein-Zylinder-Motor. 147
Zwei-Zylinder-Pneumatikmotor. 150
Zwei-Zylinder-Motor mit Pleueln. 153
Vorzeigeprojekte. 157
Eine funktionierende Wasserdruckpumpe . 157
12
Robuste Konstruktionen . 159
Ursachen für das Auseinanderbrechen. 159
Schwache Glieder finden. 160
Zu verstärkende Stellen . 160
Richtige Vorgehensweise zur Verstärkung . 162
Weitere Regeln zur Verstärkung. 164
Verstärkte Differenzialgehäuse . 166
Vier verstärkte Differenzialgehäuse. 167
Verstärkte Schneckengetriebegehäuse. 171
Drei verstärkte Schneckengetriebegehäuse . 172
Tragstrukturen. 173
Binderiegei, Chassis und Fahrzeugrahmen . 173
Fachwerk. 176
Ein einfaches Dreiecksfachwerk. 180
Die haltbarsten Teile auswählen. 183
TEIL 3 MOTOREN
13
LEGO-Motoren - eine Bestandsaufnahme. 187
2838 - Der erste 9-V-Motor. 188
71427 - Ein beliebter und leistungsfähiger 9-V-Motor. 189
43362 - Ein leichteres 9-V-Modell . 189
47154 - Ein 9-V-Motor mit halb durchsichtigem Gehäuse. 190
Mikromotor . 190
MINDSTORMS NXT-Motor. 191
MINDSTORMS EV3-Motor. 191
Großer MINDSTORMS EV3-Motor. 192
E-Motor von Power Functions. 192
M-Motor (Medium) von Power Functions. 193
L-Motor von Power Functions . 193
XL-Motor von Power Functions . 194
Servomotor von Power Functions. 194
RC-Motor. 195
Wasserdichter Motor (alt). 195
Wasserdichter Motor (neu). 196
14
Das LEGO Power-Functions-System. 197
Manuelle Motorsteuerung. 197
Fernsteuerung von Motoren. 198
Stromquellen . 200
AA-ßatteriekasten . 200
AAA-Batteriekasten . 200
Akkumulator. 201
Empfänger . 201
Fernbedienungen . 202
Die einfache Fernbedienung. 203
Fernbedienung mit Drehzahlregler . 203
Fernbedienungen umbauen . 203
Reglerrad für eine einfache Fernbedienung. 204
Seitliche Hebel für eine einfache Fernbedienung . 205
Lenkrad für eine Fernbedienung mit Drehzahlregler. 207
Linearaktoren. 209
Großer Linearaktor. 209
■f. Kleiner Linearaktor. 211
y Linearaktoren und Pneumatikzylinder im Vergleich. 211
Verlängerungskabel . 212
Sonstige Elemente . 213
Schalter. 213
LED-Lampen. 213
15
Das RC-System. 215
Die Funkfernsteuerungssysteme von LEGO. 215
Die Komponenten des eigentlichen RC-Systems. 216
Die Steuereinheit. 217
Die Fernsteuerung. 217
Das Lenkelement. 218
Motoren . 218
Das Gesamtsystem. 218
Das RC- und das PF-System im Vergleich . 218
TEIL 4 MECHANIK FÜR FORTGESCHRITTENE
16
Lenksysteme für Radfahrzeuge. 223
Einfache LEGO-Lenksysteme . 223
Selbstzentrierende Lenkung . 226
Ackermann-Lenkgeometrie. 227
Einfacher Spurhebel mit Ackermann-Geometrie. 230
Konvergenz von Achsen. 231
VPP-Lenkung. 234
Ein kleines VPP-Lenksystem. 236
Ein großes VPP-Lenksystem. 237
17
Radaufhängungen. 241
Angetriebene Achsen. 241
Aufhängungssysteme: Konzepte und Kategorien. 242
Aufhängungsarten . 243
Doppelquerlenker-Aufhängung . 244
Tatra-Aufhängung . 245
Pendelaufhängung. 246
Längslenkeraufhängung (Schwebeachsenaufhängung) . 247
Radnaben und ihre Verwendung _*. 248
Radnabe vor 2011 . 249
Reguläre Radnabe. 251
Lenkbare Radnabe . 252
Portalradnabe . 254
Angetriebene und aufgehängte Achsen. 256
Pendelaufhängung mit Drehscheibe. 256
Stabilisierte Pendelaufhängung. 257
Portalachse (Vorgelegeachse) . 260
Stabilisierte Pendelaufhängung mit Portalachse . 261
Eine Tatra-Aufhängung, die mit vier Stoßdämpfern stabilisiert wird . 264
Eine unabhängige Aufhängung. 267
Eine Schwebeachse mit vier Verbindungen . 268
Gelenkte und aufgehängte Achsen . 272
Eine gelenkte Pendelachse . 272
Eine unabhängig gelenkte Achse . 273
Angetriebene, gelenkte und aufgehängte Achsen . 274
Eine unabhängige Achse. 274
Pendel-Portalachse in Schwerlastausführung. 277
Pendelachse mit Schneckengetriebe. 283
18
Kettenfahrzeuge und Aufhängungen. 289
Gummiketten. — . 289
Hartplastikketten . 290
Kettenantriebssysteme . 292
Aufhängungen. 294
Rollenbock . 294
Längslenkeraufhängung mit Stoßdämpfern . 295
Längslenkeraufhängungen mit Torsionsstäben. 296
Experimentieren mit Laufrädern . 297
Selbst gebaute Schwerlast-Raupenketten . 298
Selbst gebaute Schwerlast-Raupenkette. 301
19
Getriebe . 303
Getriebetypen . 303
Antriebsringe bei LEGO-Getrieben. 304
Getriebemodelle . 307
2-Gang-Getriebe (synchronisiert). 307
Lineares 2-Gang-Getriebe für große Kräfte . 308
2-Gang-Getriebe für RC-Motor. 308
2-Gang-0rbitalgetriebe. 309
2- Gang-Ratsehengetriebe. 309
3- Gang-Getriebe (linear). 310
4- Gang-Doppelachsengetriebe. 310
4- Gang-Getriebe (synchronisiert). 311
Ferngesteuertes 4-Gang-Getriebe (sequenziell, synchronisiert). 312
5- Gang-Getriebe (linear). 312
10-Gang-Getriebe (synchronisiert). 313
Stufenloses Getriebe . 314
Verteilergetriebe . 314
2-Gang-Getriebe (synchronisiert). 315
Lineares 2-Gang-Getriebe für große Kräfte. 316
2-‘Gang-Getriebe für RC-Motor. 318
2-Gang-Orbitalgetriebe. 320
2- Gang֊Ratschengetriebe. 321
3- Gang-Getriebe (linear). 322
4- Gang-Getriebe (synchronisiert). 324
Ferngesteuertes 4-Gang-Getriebe (sequenziell, synchronisiert) . 325
10-Gang-Getriebe (synchronisiert). 330
Stufenloses Getriebe. 335
20
Addierer und Subtrahierer . 337
Festkopplung. 337
Koppeln über Addierer. 337
Drehmomente mit einem Addierer kombinieren. 337
Mehr als zwei Motoren verwenden. 340
Subtrahierer. 340
Warum Subtrahierer?. 341
Längssubtrahierer. 342
Ein Längssubtrahierer. 343
Quersubtrahierer. 348
Ein Quersubtrahierer. 349
Ein noppenloser Quersubtrahierer. 351
21
Planetengetriebe. 353
LEGO-Hohlräder . 353
Planetengetriebe mit Drehscheibe. 354
Planetengetriebe mit dem Rad 64712 . 355
Übersetzungsverhältnisse bei Planetengetrieben. 357
Vorteile von Planetengetrieben . 357
22
3D-Druck. 359
Im Land der unbegrenzten Möglichkeiten . 359
Vorhandene Konstruktionen abwandeln . 360
Gegenstücke zu LEGO-Elementen. 361
Adapter von Drittanbietern. 362
Der Wirklichkeit nachempfundene Sonderformen. 362
Die Nachteile des 3D-Drucks . 363
Erste Schritte mit dem 3D-Druck. 365
Selbst drucken. 365
Drucken bei einem Anbieter . 365
TEIL 5 MODELLE
23
Form und Funktion. 369
Autos. 369
Lkw . 370
Motorräder. 373
Kettenfahrzeuge. 373
Luftfahrzeuge . 376
Flugzeuge. 376
Hubschrauber . 376
24
Modelle richtig skalieren. 381
Baupläne. 381
Bezugspunkte . 383
Skalierung. 383
25
Die Modellierung. 389
Die Größe. 389
Räder. 390
Andere runde Elemente. 393
Farben. 393
Der Teufel steckt im Detail . 394
Beliebige Winkel bauen . 395
Intelligent bauen. 397
Der nächste Schritt: deine Modelle steuern. 397
Nachwort . 399
Index. 400 |
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