Das 'inoffizielle' LEGO®-Technic-Buch: Kreative Bautechniken für realistische Modelle (German Edition)

Struktur nötig. Strukturen wie diejenige aus Abbildung 11-7 haben den Nachteil einer erhöhten Reibung, da die gelben Steine teilweise von den Achsen getragen werden. Der Aufbau kompakter Mechanismen hat seinen Preis.

    Abbildung 11-3: Die Schwachstelle in dem Mechanismus aus Abbildung 13.2 ist hier durch rote Pfeile markiert. Die beiden Steine werden nur durch die Klammerkraft der beiden 1x8-Platten (gelb) zusammengehalten und können daher leicht auseinanderbrechen.

    Abbildung 11-4: Ohne Verstärkung bricht die Struktur an der Schwachstelle. Die roten Zahnräder greifen nicht mehr ineinander, sodass der Mechanismus versagt.
Zu verstärkende Stellen
    Wohin ein belastetes Zahnrad gedrückt wird, hängt von einer Platzierung und der Drehrichtung ab. Wenn ein Zahnrad ein anderes antreibt, das ihm Widerstand entgegensetzt, drückt es gegen das angetriebene Rad, das wiederum zurückdrückt. Dieses Prinzip kennst du wahrscheinlich noch aus dem Physikunterricht. Es ist ein Beispiel für Newtons Gesetz von Aktion und Reaktion, nach dem Kräfte jeweils paarweise in gleicher Stärke und entgegengesetzter Richtung auftreten. In Abbildung 11-8 befindet sich das Antriebsrad oben und dreht sich im Uhrzeigersinn (schwarzer Pfeil). Das angetriebene Rad liegt unten und wird gleichzeitig nach unten und zur Seite gedrückt (wie die blauen Pfeile angeben).

    Abbildung 11-5: Die beiden Paare aus 1x4-Steinen der ursprünglichen Struktur wurden hier durch zwei einzelne, durchgehende 1x8-Steine ersetzt.

    Abbildung 11-6: Senkrechte Balken (rot) bilden eine beliebte Vorrichtung für Verstärkungen.

    Abbildung 11-7: Wenn der Platz in der Senkrechten begrenzt ist, können manchmal auch horizontale Balken (rot) verwendet werden. In diesem Fall müssen wir dazu einige längere achsen verwenden und den Motor um eine Noppe von den steinen entfernen. Um eine starre Konstruktion zu erzielen, wird jeder stein an zwei stellen mit den Balken verbunden.

    Abbildung 11-8: Die Richtung der Kräfte (blau), die ein Antriebsrad (oben) auf das angetriebene Rad (unten) ausübt.
    Wenn es nichts gäbe, was die Steine in Abbildung 11-8 zusammenhält, würde das angetriebene Rad nach unten und links gedrückt werden. Der Schlüssel zur richtigen Verstärkung besteht darin, die Verschiebung in
beide
Richtungen zu beschränken. Teile, die sich nicht voneinander lösen können, sind immer noch in der Lage, sich zu drehen und die Position und Ausrichtung wichtiger Elemente des Antriebsstrangs zu ändern.
    Das gilt auch, wenn zwei Zahnräder in einem anderen Winkel ineinandergreifen, wie Abbildung 11-9 zeigt. Die Zahnräder in dieser Abbildung können sich nicht voneinander trennen, da ihre Achsen durch denselben L-Balken laufen.

    Abbildung 11-9: Die Kraft auf das angetriebene Zahnrad ist nach unten und zur Seite des Antriebsrades gerichtet.
Richtige Vorgehensweise zur Verstärkung
    Da wir nun wissen, wie wir die Schwachstellen in unseren Mechanismen finden wollen, wollen wir uns einige Beispiele für die Verstärkung ansehen. Die Abbildungen 11-10 bis 11-14 zeigen jeweils Beispiele für eine falsche und eine richtige Art der Verstärkung.
    Wie du siehst, kommt es bei der Verstärkung von Zahnrädern darauf an, die Achsen sicher zu unterstützen. Da Achsen lang sein und sich verbiegen können, gibt es dabei zwei Regeln zu beachten:
    Die Achse muss an mindestens zwei Punkten unterstützt werden.
    Die Achse sollte so nah wie möglich an den Zahnrädern unterstützt werden, vorzugsweise an beiden Seiten der Räder.
    Abbildung 11-15 veranschaulicht die erste Regel, Abbildung 11-16 die zweite. Achsen sind weniger starr als Balken und Steine. Sie können sich biegen, verdrehen und bei ausreichend hoher Last sogar durch die Zahnräder rutschen.

    Abbildung 11-10: Um eine starre Verbindung zu bauen, reicht es nicht aus, ein Ende der Steine zusammenzuhalten. Beide enden müssen verstärkt werden.

    Abbildung 11-11: Es ist möglich, die Anzahl der Verstärkungselemente zu verringern, indem man sie über die ineinandergreifenden Zahnräder legt, anstatt sie paarweise daneben anzuordnen.

    Abbildung 11-12: Der L-förmige Balken allein reicht nicht aus, um eine starre Verbindung zu erzielen, da er nur an einem Punkt am oberen Stein befestigt ist.

    Abbildung 11-13: Balken mit nur einem Befestigungspunkt an den benachbarten Steinen ergeben keine starre Verbindung. Es sind mindestens zwei Befestigungspunkte für jeden Stein erforderlich.

    Abbildung 11-14: Platten können bei