Untersuchung des statischen und dynamischen Verhaltens ...

VERGLEICH DER NEUEN UND ALTEN MUSKELMODELLE 26
Bezogen auf 1m Faden lautet der Faktor ε:
mm
ε = 0,033
kg
Als Masse wurden 100 kg angesetzt, da die Muskeln in den Versuchsreihen bis
maximal 100 kg belastet werden. Die Fadenlänge von 1m gilt für alle Muskellängen.
Die Unterschiede in den Längen der Muskeln wurde durch Auf- bzw. Abwickeln des
Fadens auf der Umlenkrolle ausgeglichen.
3.4 Messablauf / LabView
Ziel des ersten Teils der Studienarbeit ist der Vergleich der mechanischen
Eigenschaften der vorliegenden Muskeln alter und neuer Bauart (Tabelle 1). Dabei
wird der Zusammenhang zwischen Druck, Kraft und Länge der entsprechenden
Muskeln bestimmt und beurteilt. Es wird isometrisch gemessen.
• Bei den Muskeln mit dem Schlauchsegmentdurchmesser von 10 mm wird die
Kraft von 1 kg bis auf 50 kg erhöht. Von 1 kg bis 8 kg wird das Gewicht in
folgenden Schritten erhöht: 1 kg, 2,248 kg, 3,42 kg, 5,7 kg, 8 kg. Diese
Schritte ergeben sich aus den zur Verfügung stehenden Gewichtsscheiben
und der Aufnahmevorrichtung. Ab 8 kg ersetzt eine Wassertonne die
Gewichtsscheiben. Von 8 kg bis 50 kg wird die Kraft in 2 kg Schritten durch
entsprechendes Befüllen einer Wassertonne mit Wasser erhöht. Für jeden
Schritt werden fünf Messungen durchgeführt, um repräsentative Werte zu
erhalten.
• Bei den Muskeln mit dem Schlauchsegmentdurchmesser von 20 mm wird die
Kraft von 1 kg bis auf 100 kg erhöht. Von 1 kg bis 10 kg wird das Gewicht in
folgenden Schritten erhöht: 1 kg, 3,42 kg, 7 kg, 10 kg. Diese Schritte ergeben
sich aus den zur Verfügung stehenden Gewichtsscheiben und der
Aufnahmevorrichtung. Ab 10 kg ersetzten zwei Wassertonnen die
Gewichtsscheiben. Von 10 kg bis 100 kg wird die Kraft in 5 kg Schritten durch
entsprechendes Befüllen der Wassertonnen mit Wasser erhöht. Für jeden
Schritt werden fünf Messungen durchgeführt, um repräsentative Werte zu
erhalten.
STUDIENARBEIT PNEUMATISCHE MUSKELN
MARTIN HILSE & CHRISTOPH GUTBROD