Ein Orrery aus LEGO bauen

 (marian42.de)
1 Punkte von GN⁺ 2024-06-10 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Ein Orrery ist ein wissenschaftliches Instrument zur Modellierung der Bewegung von Himmelskörpern.
  • Es modelliert die Umlaufbahnen und Rotationsperioden von Erde, Mond und Sonne präzise.
  • Inspiriert vom Design von JKBrickworks wurde das Orrery mit LEGO-Technic-Teilen selbst entworfen.

Neigung der Erdachse

  • Die Erdachse ist gegenüber der Bahnebene um 23,5° geneigt.
  • Durch die Modellierung dieser Neigung lassen sich die Jahreszeiten erklären.
  • Mit Verbindern im Winkel von 22,5° wurde eine geneigte Halterung für die Erdkugel gebaut.

Neigung der Mondbahn

  • Die Bahnebene des Mondes ist gegenüber der Bahnebene der Erde um 5,15° geneigt.
  • Durch die Modellierung dieser Neigung lassen sich Sonnen- und Mondfinsternisse erklären.
  • Die Mondbahn wurde mit einer geneigten ringförmigen Zahnstange umgesetzt.

Konzentrische Achsen

  • Beim Bau eines Orrerys aus LEGO ist es schwierig, konzentrische Rotation umzusetzen.
  • Im Erde-Mond-System werden vier unabhängige Achsen benötigt.
  • Dieses Problem wurde mit mehreren Turntables und Zahnrädern gelöst.

Zahnradsequenz

  • Die Erde-Mond-Unterbaugruppe benötigt vier Achsen: Erde, Mond, Erdbasis und den geneigten Ring des Mondes.
  • Das gesamte Orrery benötigt zwei zusätzliche Achsen: die Rotation der Sonne und den Umlauf der Erde.
  • Über eine Zahnradsequenz wurden präzise Übersetzungsverhältnisse realisiert.
  • Mit einem LEGO-Zahnradsequenz-Tool wurden die erforderlichen Übersetzungsverhältnisse ermittelt.

Sockeldesign

  • Im ersten Sockeldesign wurde ein LEGO-Motor verwendet, der jedoch wegen des Lärms wieder entfernt wurde.
  • Es wurde ein Design mit 12 Segmenten gewählt, um die ästhetische Wirkung zu betonen.
  • Die digitale Konstruktion erfolgte mit BrickLink Studio.

Anleitung

  • Mit BrickLink Studio wurden das digitale Modell und die Bauanleitung erstellt.
  • Die Anleitung besteht aus 264 Seiten und 436 Schritten.
  • Die digitale Anleitung wird auf Rebrickable verkauft.

Design mit geringer Teilezahl

  • Der Sockel wurde neu gestaltet, um die Teilezahl zu reduzieren.
  • Dabei wurden die Teile des LEGO-Sets Rough Terrain Crane so weit wie möglich genutzt.
  • Durch die Verwendung der aktuellen Farbpalette von LEGO sind die Teile leichter zu beschaffen.

Andere Orrerys

  • 2022 brachte CaDA ein von JK Brickworks entworfenes Orrery heraus.
  • 2024 veröffentlichte LEGO ein eigenes Orrery, das jedoch weniger komplex und weniger zuverlässig als das Design von CaDA ist.

Ausblick

  • Es gibt Überlegungen, ein Modell zu bauen, das alle Planeten des Sonnensystems abbildet.
  • Das nächste Projekt ist ein Orrery aus lasergeschnittenen Acrylplatten statt aus LEGO-Teilen.

Meinung von GN⁺

  • Pädagogischer Wert: Ein Orrery ist ein nützliches Werkzeug, um Astronomie und Maschinenbau zu lernen.
  • Technische Herausforderung: Mit LEGO-Teilen komplexe mechanische Strukturen umzusetzen, ist eine große Herausforderung.
  • Kommerzieller Erfolg: Wegen der hohen Teilekosten und der Komplexität könnte der kommerzielle Erfolg begrenzt sein.
  • Alternatives Produkt: Das Orrery von CaDA ist einfacher und zuverlässiger und daher für Einsteiger empfehlenswert.
  • Zukünftiges Potenzial: Blockspielzeughersteller wie LEGO könnten künftig komplexere Orrery-Designs anbieten.

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1 Kommentare

 
GN⁺ 2024-06-10
Hacker-News-Kommentare
  • Der Autor hat viel Zeit darauf verwendet, die Achsneigung zu modellieren, um die Jahreszeiten darzustellen.
  • Das Programm, mit dem die digitalen Bauanleitungen erstellt wurden, funktioniert bei kleinen Modellen gut, hat bei großen Modellen jedoch Usability-Probleme. Es hat viel Zeit gekostet, ein 264-seitiges, 436 Schritte umfassendes Anleitungs-PDF zu erstellen.
  • Ich hatte in der Oberstufe nie gelernt, dass die Achse immer in dieselbe Richtung zeigt, und habe es deshalb nicht verstanden. Jetzt verstehe ich endlich, warum.
  • Community-Kreationen sind ein Beispiel dafür, dass sie viel besser sein können als „offizielle“ Lego-Designs.
  • Der Rechner für Übersetzungsverhältnisse ist sehr nützlich, und es ist praktisch, dass er sich über URL-Parameter steuern lässt.
  • Beeindruckend ist, dass zusätzliche Mühe in gute Renderings/Visualisierungen in der Software gesteckt wurde.
  • Der Ersteller hat auch ein Tool entwickelt, mit dem sich benutzerdefinierte, 3D-druckbare Lego-kompatible Teile entwerfen lassen.
  • Lego hat ein Produkt entwickelt, das die Umlaufbahnen von Erde und Mond modelliert.
  • Kunst wird oft durch die Beschränkungen des Mediums verbessert. Lego sollte für diesen Entwurf viel Geld bezahlen und ein paar Kits verkaufen.
  • Das vom Autor erwähnte Nicht-Lego™-Orrery ist großartig, sein Geld wert und macht Spaß beim Bauen. Schade ist nur, dass es sich nicht zur Erklärung der Jahreszeiten eignet.
  • Ich mag Lego und verschenke meine Bauwerke normalerweise nach dem Zusammenbauen, aber dieses hier war erstaunlich. Ich würde es nicht selbst bauen, aber es ist wirklich großartig.