EW3-Bogenweiche nach FKTT, Berechnungsproblem und Lösung

Ich habe mir mal eine EW3 als Bogenweiche mit r_innen = 700mm (nach FKTT) konstruiert. Sie hat dann r_aussen = 2428mm, alpha_aussen = 4,86°, alpha_innen = 16,86°.

Da ich gerade bei der Planung meines Moduls auf das Problem gestoßen bin, mit Hilfe dieser Weiche auf ein 86mm parallel laufendes innenliegendes Gleis nur unter Zuhilfenahme von Bögen (keine Geraden) zu kommen (innen wieder diese Bogenweiche für z-förmige Gleise), habe ich gestern einige Zeit mein CAD zum Schwitzen und Aufgeben gebracht. Wenn das CAD schon nicht mehr will, hab ich halt ein kleines Programm geschrieben, was dieses Problem (näherungsweise) numerisch löst und zu guter letzt auch anzeigt.

Lösung:
Aussenbogen: r = 1.000mm, alpha = 29,72°
Innenbogen: r = 1.275,35mm, alpha = 12,86°


Anbei dieses Java-Programm (Public Domain) und ein Screenshot der Lösung. Viel Spaß damit.

Ich kann nicht glauben, daß Dein CAD aufgegeben hat,
eher würde ich an Deinen geometrischen Fähigkeiten zweifeln. vielleicht solltest Du primär besser mit Tangenten arbeiten und den Radius als sekundäres Ergebnis betrachten...

Das CAD (Solid Edge Layout) hat wegen der zuvielen Zwangsbedingungen aufgegeben. Die sind im diesem Beispiel aber wirklich nicht ohne.

Ich habe mit Bogenanfang, -ende und Mittelpunkt berechnet. Die Tangenten können auch angezeigt werden (siehe Quellcode). Sie selbst sind aber nicht gut für die Planungen zu gebrauchen, weil der Radius eine Mindestvorgabe ist (700mm bzw. 1.000mm), die Tangentenlänge und der Brechungswinkel aber von diesem abhängen.

Intuitiv arbeiten!

Hallo,
wie wär's das Pferd mal von hinten...
zwei Punkte festlegen, Radius 700 verlangen - geht nicht, dann Punkte weiter auseinander (zusammen) - bis es klappt. Wenn dann 725 als Radius rauskommt, keine Panik.
Oder ganz analog - mittels Zirkel Kreisschablone malen, ausschneiden und das Gleis (die Weiche) danach formen- ist natürlich uncool - geht aber, zur Not mit Bindfaden, Bleistift und festem Punkt, nehmen wir mal eine Holzschraube. Das Zeug kann man danach sogar recyceln... mach das mal mit 'nem PC...

Bin übrigens auch wieder aus Meiningen und der telefontoten Zone (was den rosa - eh margenta Panter betrifft) zurück.
Mein Fazit - an falscher Stelle - TT ist bunter und teuerer geworden. Wer soll das bezahlen, wer hat soviel Geld....
Rechnen könnt Ihr ja alle selber, aber alleine die (für mich) dringenden Neuheiten
SVT : 350,- €
Br 50 : 200,- €
Rollwagen : 325,- €

Reihenfolge mal willkürlich...

davon soll ein Harzi fast ein viertel Jahr leben meint wenigstens die Regierung - au weih...
Ein par schöne Wagen braucht der TT-Mensch ja auch noch.
Automodelle waren auch da - reichlich und in guter Qualität, die ihren Preis verlangt. Und für die langen Winterabende ein par feine Bausätze --

Hoffentlich hält das Angebot an und fällt nicht angesichts der nicht zahlungsfähigen Nachfrage wieder in sich zusammen.

So, genug für heute

Grüße ralf_2

Ich habs auch schon mit Solid Works geschafft, dass es eine machbare Geometrie nciht mehr darstellen konnte. Zu viele Zwangsbedingungen. Der Witz, dass fertige Teil was laut Progi nicht geht lag vor mir auf dem Tisch...

Stardampf hat recht. Die Einrechnung von Bogenweichen geht über die Tangenten. Beim Zeichnen biegt sich die Weiche um den Tangentenschnittpunkt. Es geht rein grafisch.
Dabei werden die Bogenlängen verändert. Jede Bogenweiche benötigt dann im Weichenmittelteil (beim Vorbild) Ausgleichsschienen. Beim Modell muß dann die Si-Längenänderung in den nachfolgendnen Gleisbschnitten ausgeglichen werden.

wie jetzt - "geht mit Tangenten"??
Das habe ich schon bei den Bausätzen der EW2 nicht verstanden.

Können die Spezies das irgendwie anschaulich darstellen??

Erklär uns doch einmal, was du eigentlich bauen möchtest, denn ohne ein Plan von allem kann ich mir das nicht vorstellen

wenn du einen Gleiswechsel im Bogen bauen möchtest wünsch ich dir viel Geduld, wenn du einen Anschluß im Innenbogen bauen willst, dann zeichne es auf A0.....
im PC etwas zu planen ist genauer aber ebend nur mit vielen Eigenkonstruktionen zu machen (Flex in riesen Bögen aber nur 3,2° )

Irgendwo im Forum gibts/gabs nen Thema, wo es nen Weichenplanungsprogramm zum Download gibt/gab ... ich finds leider grade nicht

EDIT: Gefunden!!! HIER ist der Beitrag mit Link ...

hg120 schrieb:

Erklär uns doch einmal, was du eigentlich bauen möchtest, denn ohne ein Plan von allem kann ich mir das nicht vorstellen

Zum Vergrößern anklicken....

In meinem ersten Posting solltest Du eine Grafik finden. Links unten (Außenkreis) hast Du eine Bogenweiche (Weiche 1), rechts oben (Innenkreis) auch (Weiche 2). Rechts oben sollen die Gleise den Parallelabstand 86mm haben. Wir groß müssen der Innenbogen (zwischen den beiden Weichen) und der Außenbogen (zwischen Außenkreisweiche und Parallelkreis) sein? Zusatzbedingungen:
- keine Benutzung von Geraden (also müssen die Abstände zwischen Anfang und Tangentenschnittpunkt sowie Ende und Tangentenschnittpunkt gleich lang sein)
- der Radius der zu suchenden Bögen muss mind. 1.000mm betragen

Beschreibung des Kernproblems:
Nehmen wir einfach mal an, man geht von Weiche 1 auf dem Außenbogen entlang (fixe Maße, z.B. 1.000mm und 30°). Dann erzeugt man einen parallel dazu verlaufenden Innenkreis und setzt die Weiche 2 ein. Nun stellt man allerdings fest, dass ein einfacher Bogen zwischen den Weichen nicht ausreicht. Man muss also solange mit dem Außenbogenwinkel variieren, bis innen ein sauberer Bogen dazwischenpasst.
Wenn man sich über den Innenkreis an den Außenbogen herantastet, dann ist das Kernproblem identisch.

Tatra-Fan schrieb:

Irgendwo im Forum gibts/gabs nen Thema, wo es nen Weichenplanungsprogramm zum Download gibt/gab ... ich finds leider grade nicht

EDIT: Gefunden!!! HIER ist der Beitrag mit Link ...

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Mir ging's nicht um das Planen der Weichen. Die kann man sich ganz einfach ausrechnen ('n paar Gleichungen umformen, fertig).

Josch schrieb:

wie jetzt - "geht mit Tangenten"??
Das habe ich schon bei den Bausätzen der EW2 nicht verstanden.

Können die Spezies das irgendwie anschaulich darstellen??

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Stell Dir vor, Du hast einen Bogen und am Anfang und Ende stecken Geradenstücke. Jetzt verlängerst Du die Geradenstücke bis sie sich beim Bogen schneiden. Du erhältst damit den Tangentenschnittpunkt, da die angesteckten Geraden die Tangenten an den Bogen darstellen.

Wenn Du den Bogen biegst, bleibt der Tangentenschnittpunkt am Platz und nur der dortige Knickwinkel ändert sich.

Eine (Bogen)weiche ist eigentlich nichts anderes als 2 Bögen, die nicht nur an der gleichen Stelle verbunden sind, sondern dort auch die gleiche Tangente haben (im Gleis dürfen nie Tangentenknicke auftreten). Einzig im Tangentenschnittpunkt knicken die Tangente des Innenbogens und des Außenbogens unterschiedlich weg. Die Winkeldifferenz zwischen den beiden abknickenden Tangenten beträgt bei der EW3 12°, egal wie stark die Weiche gebogen wird. In der Standardsituation ist der Außenbogen zu einer Geraden entartet, man kann aber auf diese Weise noch weiter biegen und erhält eine Außenbogenweiche.

Ich brauche ein bißchen Zeit es so aufzuarbeiten, daß es jeder nachvollziehen kann, wie Weichen um den Tangentenschnittpunkt gebogen werden. Es ist ein ganz einfache Sache, geometrisch korrekt ohne Probiererein. Komme allerdings erst morgen Abend dazu.

In 11 Schritten zur gewünschten Bogenweichenverbindung.
Rein grafisch konstruiert ohne Berechnungen. Die Berechnungen beim Vorbild vollziehen nur die grafische Lösung nach.
Die zip-Datei ist allerdings zu groß.
Wer interesse hat kann sich ja bei mir melden.
Die Hauptdaten sind.

R1=2463mm
R2=2377mm

IBW auf Außenbogen:
R1=2463mm
R2=700mm

ABW auf Innenbogen:
R1=2377mm
R2=1686,8mm

Verbindung R=2530,6mm

Alles ohne Zwischengeraden oder unnötigen Radien oder Bogenwechseln.

Fertige BW-Verbindung

Die Bildchen sind klein genug geworden, hoffentlich kann man genügend erkennen.

so geht es weiter

Schritte sechs bis zehn, elf kommt weiter unten

Schritt 11

So jetzt ist´s geschafft mit der Anleitung zur Einrechnung.
Wer Interesse hat kann auch noch die Berechnung zur grafischen Lösung bekommen.

Da Tsinger´s Problem noch ein wenig anders gelagert war, nahm ich mir die Sache noch einmal vor um als Zusatz eine weitere Erklärung fürs bessere Verständnis zu geben.
Die Konzentrität muß jeweils in den farbig markierten Sektoren gewährleistet sein. Dabei wirkt sich der Bogenradius des einen Sektors nicht auf den Bogenradius des benachbarten Sektors aus. Somit sind logischerweise auch Geraden; Radius = unendlich; möglich.
Wichtig zur Beachtung ist jedoch, daß die Radien innerhalb eines Sektors eineindeutig zusammenhängen, jedoch theoretisch frei wählbar sin. Praktisch ist dem Verbiegen im Modell, wie auch beim Vorbild aus konstruktiven Gründen dann jedoch eine Grenze gesetzt.
Desweiteren ist jetzt erkennbar, daß für den mittleren Sektor (türkis), der eigentlichen Gleisverbindung, ausschließlich der Weichentyp verantwortlich ist, also der Neigungsunterschied der Endtangenten der außen liegenden Sektoren.
Zum Verständnis, bei der großen Bahn wird nicht mit Winkeln gerechnet.
Der am Weichenende erreichte Abzweigwinkel wird als Neigung 1:n angegeben, dem tangens des Weichenwinkels, d.h. n gibt an, wieviele Einheiten in Richtung des geraden Stranges benötigt werden zum Erreichen einer Einheit lotrecht dazu.

Wird allerdings in bestimmten Sektoren die Konzentrität verlassen, so muß dies im Nachgang, als von einer Weichenverbindung losgelöstes Problem, gesondert gleisgeometrisch gelöst werden.
Es empfiehlt sich daher erst, wie weiter oben beschrieben, als Ersatzlösung zum Zwischenschritt dazu eine Grundlage zu schaffen.