EG 507-508 (E 70 07–08) - Konstruktion
Mit dem Antrieb beginnt das schwierige Vergnügen. Um recht vorbildnah zu konstruieren, wird ein Simulations- und Analyseprogramm für Getriebe (http://www.artas.nl/de) bemüht. Die Lage der Räder und Gelenkverbindungen wird von der Zeichnung abgenommen, in das Programm übertragen, einige Plausibilitätsrechnungen aus der physikalischen Welt der Getriebe angestellt und eine Simulation erstellt. Berechnungen sind hier nötig, weil die genaue Lage des Motors nicht bekannt (aber zu erahnen) ist. Minimale Abweichungen in der Symmetrie der Gelenkabstände und der Motor verweigert einen Dienst.
Nachdem die Simulation vorzüglich angesprungen ist, werden die erstellten Daten in ein 3D Programm (hier Cinema 4D) übertragen und einer weiteren physikalischen Simulation unterzogen. Hier wird es noch einmal komplex. Die Simulation in Cinema 4D gehorcht physikalischen Gesetzen. Das heißt, alle in 3D konstruierten Bauteile haben physikalische Eigenschaften wie z.B. Rotationsmasse, Dichte oder Reibung. Das wiederum bedeutet, man muss z.B. den rotierenden Bauteilen, um eine Unwucht zu vermeiden, Gegengewichte verpassen. Das könnte man nun berechnen – hatte aber keine Lust dazu. Und so ermittelte ich die Gewichte dazu experimentell, wie die Fleischfachverkäuferin an der Waage. Am Motor und der Blindwelle sieht man in der Simulation die Gegengewichte. Für die Treibräder habe ich keine Gewichte mehr verwendet. Hier wurden versteckt Hilfsmotoren eingebaut. Das spielt insofern keine Rolle, weil es nur darum geht, die Rotationsbewegung und den Stangenweg zu prüfen. Zudem lassen sich die Massebedingungen der 1:1 Welt nicht linear auf die 1:32 Welt übertragen.
Im folgenden Film sieht man das Ergebnis. Die Animation könnte etwas ruckeln. Das liegt daran, dass bei der Aufnahme meine Binärkreatur in die Knie gegangen ist. Die Simulation läuft tatsächlich butterweich.
Rad in Mesh- und gerenderter Darstellung.
Bremsen
Ich weiß nun, wie die Bremsmechanik funktioniert. Mit dem Getriebeprogramm SAM kann man sich experimentell, ohne komplizierte Berechnungen, mechanischer Probleme annehmen. Dabei achtet das Programm aber auf physikalische Gesetze. Das heißt, wenn man Elemente, Winkel, Getriebe, Achsen usw. falsch setzt, mahnt das Programm den Unsinn an und bittet um eine Korrektur. Die Bremsgestängeanordnung wurde schematisch für zwei Achsen von der ES 9 – 19 abgenommen. Die Bremsanlage gleicht der der EG 507-508. Die dritte Achse wurde bei der Darstellung weggelassen. Man stelle sie sich verlängert mit gleicher Stangenanordnung vor.
Die Animation bewegt sich ein wenig wie eine Oma bei Glatteis, läuft aber im Original gleichmäßig und ist, wie gesagt, den physikalischen Gesetzmäßigkeiten entsprechend.
Ausschnitt aus der 3D Konstruktion
Projekt vorerst gestoppt ....
