overtik

Расчет момента, необходимого для вращения вала

32 posts in this topic

Pinned posts

Добрый день, зеленому технарю дали задачу:
расчитать момент, необходимый для запуска вала с 0 оборотов до 150. Двигатель будет на 1700 оборотов и момент будет выбираться исходя из моих расчетов
Вал весит у меня 80 кг, могу найти угловую скорость и ускорение, момент инерции, момент силы
Но вот что дальше? Момент силы вообще бешеный получился: 663,75 Н*м
Не прошу вас решать за меня, но прошу дать литературу, где можно будет наглядно посмотреть на решение таких вопросов 

Share this post


Link to post
Share on other sites


UnPinned posts
4 минуты назад, overtik сказал:

Добрый день, зеленому технарю дали задачу:
расчитать момент, необходимый для запуска вала с 0 оборотов до 150. Двигатель будет на 1700 оборотов и момент будет выбираться исходя из моих расчетов
Вал весит у меня 80 кг, могу найти угловую скорость и ускорение, момент инерции, момент силы
Но вот что дальше? Момент силы вообще бешеный получился: 663,75 Н*м
Не прошу вас решать за меня, но прошу дать литературу, где можно будет наглядно посмотреть на решение таких вопросов 

А время известно за которое вал должен разогнаться с 0 до 150 оборотов?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, vasyam сказал:

А время известно за которое вал должен разогнаться с 0 до 150 оборотов?

Условно пока для примера можно указать в 5 секунд
Главный инженер мне говорит просто момент инерции умножить на угловое ускорение и все

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, overtik сказал:

Главный инженер мне говорит просто момент инерции умножить на угловое ускорение и все

Так вроде для того, чтобы ускорение найти и нужно время разгона :smile:

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, vasyam сказал:

Так вроде для того, чтобы ускорение найти и нужно время разгона :smile:

Ускорение у меня вышло 188,4 рад/с2

Ну а момент вышел I(11.876)*e (188.4)=2.2 к Вт

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 минуты назад, overtik сказал:

Ускорение у меня вышло 188,4 рад/с2

Ну а момент вышел I(11.876)*e (188.4)=2.2 к Вт

Ну у меня также только вот не момент, а мощность

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, vasyam сказал:

Ну у меня также только вот не момент, а мощность

ой, сори
Так все просто? 
Это момент, необходимый для преодоления сил инерции и вращении нашего вала? оО
 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, overtik сказал:

ой, сори
Так все просто? 
Это момент, необходимый для преодоления сил инерции и вращении нашего вала? оО
 

Не непросто чето пока не сходится подумать надо

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, vasyam сказал:

Не непросто чето пока не сходится подумать надо

мощность и у меня, и у вас одинаковая же
плюс сила трения еще

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 10   Posted (edited)

@overtik Момент инерции у Вас какой, и в каких единицах?

Можно посчитать кинетическую энергию маховика в конце разгона. E=(I*w^2)/2. Потом поделить ее на время и получить мощность.

Edited by karachun
2 people like this

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 минуты назад, karachun сказал:

@overtik Момент инерции у Вас какой, и в каких единицах?

Можно посчитать кинетическую энергию маховика в конце разгона. E=(I*w^2)/2. Потом поделить ее на время и получить мощность.

Считаю для полого вала 
I= (0.4^2+0.37^2)/2*80=11.876 кг*м^2
Eк уже посчитана и вышла 5,3 м Дж
w=2п/т=942 рад/с

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 12   Posted (edited)

 

27 минут назад, overtik сказал:

Ускорение у меня вышло 188,4 рад/с2

Ну а момент вышел I(11.876)*e (188.4)=2.2 к Вт

Был не прав действительно момент :smile:

а вот единицы измерения должны быть Н*м, а не Вт

Edited by vasyam

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 13   Posted (edited)

Только что, vasyam сказал:

 

Был не прав действительно момент :smile:

а вот единицы измерения должны быть Н*м, а не кВт

теперь я запутался XD
да, момент 
А мощность P=M*w=2233*942?

Edited by overtik

Share this post


Link to post
Share on other sites

@overtik OK. Теперь 5,3 МДж делим на пять секунд и получаем 1,06 МВт. Можно взять движок от тепловоза.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, karachun сказал:

@overtik OK. Теперь 5,3 МДж делим на пять секунд и получаем 1,06 МВт. Можно взять движок от тепловоза.

Вот поэтому шото не так
:no:

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 16   Posted (edited)

@overtik А скажите на всякий случай параметры и материал вала, я тоже хочу момент инерции посчитать.

3 минуты назад, overtik сказал:

Вот поэтому шото не так

Все так, заказывайте большее время.

Edited by karachun

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, karachun сказал:

@overtik А скажите на всякий случай параметры и материал вала, я тоже хочу момент инерции посчитать.

Все так, заказывайте большее время.

Вал я взвешивал, потому что он обрезиненный 
Сам имеет вид трубы 400 мм х 370 мм х 1000 мм
Нужные обороты данного вала 120 мин -1
80 кг
 

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 minutes ago, overtik said:

Нужные обороты данного вала 120 мин -1

omega = 120 [RPM] = 12.57 [rad/s] 

epsilon = omega / time = 12.57 [rad/s] / 5 = 2.51 [rad/s^2]

46 minutes ago, overtik said:

Ускорение у меня вышло 188,4 рад/с2

 

 

ADD: движок форум сам зачеркнул часть текста по своему хотению...

3 people like this

Share this post


Link to post
Share on other sites
33 минуты назад, overtik сказал:

Eк уже посчитана и вышла 5,3 м Дж

Тпру... Какие 5 МДж? Е=(I*w^2)/2 = (11,858 * 12.57^2)/2 = 935 Дж. Угловая скорость должна быть в радианах в секунду!

2 people like this

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, overtik сказал:

просто момент инерции умножить на угловое ускорение и все

это при условии, что угл. скорость линейно со временем увеличивается, ну или если угл. ускорение = const.. ещё и без учёта трения, которая может также от скорости зависеть:smile:

 

42 минуты назад, overtik сказал:

А мощность P=M*w=2233*942?

а это мощность уже на установившемся режиме, при постоянной w.

 

38 минут назад, karachun сказал:

Все так, заказывайте большее время.

тогда и момент уменьшится получается))

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 минут назад, Jesse сказал:

тогда и момент уменьшится получается))

Там кинетическую энергию неправильно посчитали. И от этого получилась неправдоподобная мощность.

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 minutes ago, Jesse said:

а это мощность уже на установившемся режиме, при постоянной w.

Нет. Это потребная мощность в конце цикла разгона.

 

P = M * w

при w = const нам нужно было бы подставлять для M момент от нагрузки (а она не задана).

Пока вал разгонялся, для M использовали величину момента инерции * угловое ускорение. Потом обороты вышли на номинал, вал уже не разгоняется, угловое ускорение равно 0 => M = 0 => потребная мощность = 0!

Но, конечно, в реальности останется еще сила трения. И возможно, какая-то пока неучтенная нагрузка - ведь для чего-то этот вал разгоняли!

2 people like this

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 минут назад, piden сказал:

Нет. Это потребная мощность в конце цикла разгона.

 

P = M * w

не сталкивался с понятием потребная мощность, но помоему тут всё намного проще: P=E/t=A/t -мощность есть энергия в единицу времени или работа в единицу времени без учёта силы трения. При равновращательном движении P=A/t=Mф/t=Mw (ф - угол)
Со школы помню, только там для поступательного движения давали формулу..)

Share this post


Link to post
Share on other sites
35 минут назад, piden сказал:

Нет. Это потребная мощность в конце цикла разгона.

 

P = M * w

при w = const нам нужно было бы подставлять для M момент от нагрузки (а она не задана).

Пока вал разгонялся, для M использовали величину момента инерции * угловое ускорение. Потом обороты вышли на номинал, вал уже не разгоняется, угловое ускорение равно 0 => M = 0 => потребная мощность = 0!

Но, конечно, в реальности останется еще сила трения. И возможно, какая-то пока неучтенная нагрузка - ведь для чего-то этот вал разгоняли!

конечно, вал работает и наносит краску
Но мощность в самом начале же будет больше, потому что есть инерция? Или мы это компенсируем тем, что умножаем момент инерции на угловую скорость? И тогда получаем максимальную мощность при разгоне вала?

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, overtik сказал:

Или мы это компенсируем тем, что умножаем момент инерции на угловую скорость? И тогда получаем максимальную мощность при разгоне вала?

Средняя мощность при разгоне вала должна быть 935/5 ~ 200  Вт. Тогда за пять секунд мы (в идеальном случае, без потерь) сообщим валу 935 Дж энергии что соответствует кинетической энергии этого вала при 120 об/мин.

Чтобы раскрутить вал от нуля до 120 об/мин нужно приложить постоянный момент М = I * epsilon = 11,8 *2,51 ~ 30 Н*м.

Это я просуммировал то что здесь уже высказали. В реальности все будет сложнее так как электромотор не может выдавать одну и ту же мощность и один и тот же момент при разных оборотах.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
32 minutes ago, Jesse said:

не сталкивался с понятием потребная мощность

с потребностью думать - тоже?

 

33 minutes ago, Jesse said:

Со школы помню, только там для поступательного движения давали формулу..)

Со школы помню, что тело находящееся в покое или движении, так и останется в покое или движении, если на него нет воздействия.

Раскрутили вал - и дальше он будет крутиться. Энергию не нужно тратить, и, соответственно, мощность.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо больше всем, кто помог разобраться. Очень надеюсь, что это останется у меня в голове и я больше не полезу за глупыми вопросами на форум ^^

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 минуты назад, piden сказал:

Со школы помню, что тело находящееся в покое или движении, так и останется в покое или движении, если на него нет воздействия.

во-первых, тут нужно пояснить что движение это прямолинейное равномерное. И этот случай уже не подпадает под первый закон Ньютона (если вы на него намекали), т.к. движение вращательное и ускорение (центростр-е) всё равно будет присутствовать, и центробежные силы инерции будут:smile:

 

24 минуты назад, piden сказал:

Раскрутили вал - и дальше он будет крутиться. Энергию не нужно тратить, и, соответственно, мощность.

да вот именно! раскрутили. Но раскрученный вал энергией не может обладать?!)
У движущегося объекта нет энергии кинетической?! Если поделить эту энергию на время, то получится мощность.:biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minute ago, Jesse said:

во-первых, тут нужно пояснить что движение это прямолинейное равномерное. И этот случай уже не подпадает под первый закон Ньютона

Давай так: ты сейчас хочешь сказать, что если глобус раскрутить внутри космической станции, то нужно будет его постоянно подкручивать, чтобы он не останавливался? "Центробежные силы, инерция, все дела"? Так?

 

Чел, ты просто не разбираешься. Объяснять тебе азбуку желания нет, но не хочется, чтобы ты других сбивал с толку.

6 minutes ago, Jesse said:

Если поделить эту энергию на время, то получится мощность.:biggrin:

Это еще раньше и предложил сделать Карачун.

По твоим же рассуждениям получается, что для поддержания вращения вала нужно постоянно тратить энергию. Якобы из-за вращательного движения.

1 hour ago, Jesse said:

P=E/t=A/t -мощность есть энергия в единицу времени или работа в единицу времени без учёта силы трения.

Энергию и работу приравнял не моргнув даже..

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 минут назад, piden сказал:

если глобус раскрутить внутри космической станции, то нужно будет его постоянно подкручивать, чтобы он не останавливался?

не, энергия выходит на постоянный уровень вместе со скоростью вращения.. тут я пожалуй проглядел..)) действительно, если нет ускорения, то откуда взяться моменту в формуле P=M*w?! ещё раз доказывает, что лучше ещё обдумывать закоренившиеся с давнишних времён суждения))


но тут интересный нюанс получается: выше вы писали, что

1 час назад, piden сказал:

Это потребная мощность в конце цикла разгона.

но в конце разгона угл. скорость выходит на постоянный режим, значит на малом отрезке времени в конце разгона ускорение тоже будет очень малым, а значит и момент с мощностью в формуле P=M*w будут малыми..
как быть?)
 

Share this post


Link to post
Share on other sites
29 минут назад, Jesse сказал:

как быть?)

J*e = sum(M).

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 минуты назад, AlexKaz сказал:

J*e = sum(M).

а да.. если второй закон ньютона записать, то слева будет изменение угл. скорости, а  справа - изм-е момента, а не его конечное значение. А конечное значение - эта самая потребная мощность.. ну тогда всё логично!)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



  • Сообщения

    • SAPRonOff
      иногда справка сливается в одну калитку знаниям людей, пользующихся системой на уровне выше среднего, ибо в справке не отражены методики работы, а описывает сухие базовые принципы. Иногда это происходит в силу некоторого недопонимая технического писателя описываемой команды, иногда разработчик даже не подозревает сам, на сколько инструмент универсальный. Правда, как показывает местная практика, пользователи бояться универсальности, ввиду прирученности к методикам забугорной системы а-ля СВ.. Уважаемый неверующий, всё ради вас (только нужно понять : конфигурации в СВ  - это ограничение, хотя бы на заранее ограниченный набор векторов параметров модели СВ, недаром в версии 2020 Дассо уже заявило о появлении гибких элементов, которые в ТФ были лет 19 назад в штатных возможностях без всяких прикладных докупаемых модулей):   только в самых тяжелых случаях:), в зависимости от свободного времени и желания.   на СВ2019 не пробовали построить 40х40 таких труб с отверстиями?      
    • Sergei
      Должны передаваться специфические данные из 3D детали в основную надпись чертежа, в спецификацию и в ведомость покупных, плюс линии относящиеся к заготовке должны быть сплошные тонкие.   Текст "ИСТИННЫЙ РАДИУС" можно поменять на R.   Нужно чтобы допуска и предельные отклонения автоматически проставлялись согласно ГОСТ Р 53464-2009.   То есть сначала строим деталь, затем вставляем эту деталь в файл отливки, дерево построения теряем и начинаем прибавлять материал на припуски. Удобнее делать конфигурациями в одном файле, потому что в конфигурации "Отливка" проще погасить какие-то отверстия из детали, получаемые мехобработкой, чем убирать их каким  о другим способом. На пресс-формы заказчику они дают 3D модели и сборочный чертёж. причём пресс-форма может и не соответствовать 3D моделям и сборочному чертежу. :-)))) Да, именно так.
    • jumper99
      @karachun вот что получилось у меня как учил piden я задал через перемещение( на 20) а теперь на 400 очень странно что при 400 меньше гнется край чем при 20
    • SAPRonOff
        по сравнению с КРЕО есть нюансы, ну как вариант очень даже не плохая альтернатива для этого случая. А в КРЕО можно не ставя размеры в эскизе образмерить чертеж(проекцию) так, что модель автоматически перестраивалась за размерами, установлены впервые на проекции? =)  
    • Ева_Слободянюк
      @Zzz123456789 спасибо большое за такой подробный ответ! попробую реализовать 2 вариант. "В противном случае у Вас в какой-то момент времени процесс будет просто блокироваться - рабочий с деталью придет в станцию, где уже лежит деталь - и все, приплыли" поэтому и прописывала условие, если станция занята, нести деталь на склад, потом по идее, когда станок нужный освободился, он должен брать детали со склада и везти их дальше по маршруту учитывая приоритет, чем меньше операций обработки осталось, тем раньше он забирает именно эту деталь со склада и отвозит дальше(но еще этот момент не продумывала, не знаю еще возможно ли это реализовать).
    • Alex1986
      а поменять версию SolidWorks не хотите? В последних версиях доработки по быстродействию есть.
    • jumper99
      Спасибо! Я таких ссылок не находил!
    • karachun
      Забыл добавить - вот архив проекта, если кому интересно. https://fex.net/s/stf3te1 На этом я пожалуй остановлюсь - здесь моих знаний ансиса явно недостаточно. Задает количество подшагов на которое будет разбито решение, не меньше 100 и не больше 1000. Это же понятно их названия. И в хелпе это должно быть расписано, и в самих видео-туториалах. Когда нельзя пренебрегать влиянием больших деформаций) Ну или по другому - когда результаты с Large Deflection ON и Large Deflection OFF отличаются на столько что это нельзя игнорировать. Для какого-нибудь клапана 4 мм это большая деформация а для Эйфелевой Башни - нет. Для пластины за большую деформацию можно считать ее толщину. Все это много раз было разжевано в интернете, надо просто не лениться искать. https://enterfea.com/geometrically-nonlinear-analysis-introduction/ https://caeai.com/blog/understanding-geometric-nonlinearities
    • jumper99
      Подскажите пожалуйста как выбрать набор параметров для резины в engineer data  1. вариант mooney rivlin 2  и оно считает! (видео  https://www.youtube.com/watch?v=khBxB00IIG0 )   2. Или тут вообще целый ритуал с другими параметрами!! "Это целый ритуал под названием Curve Fitting. https://www.youtube.com/watch?v=3bjCkvobbpY https://www.youtube.com/watch?v=TUDbDt1lbLk https://www.youtube.com/watch?v=khBxB00IIG0" всех этих видео нет общего, как определиться что являться исходными данными для  engineer data  
    • jumper99
      @karachun одна маленькая настройка и весь расчет идет не так(причем все стоят по умолчанию - мол выбирайте сами, тут одну настройку не так поставил и все глобальный ерор!!!) А если изменить не по времени а по шагам? по видео все меняют эту настройку! Хз что она делает! но расчет идет! А еще надо Large deformation  - "On" (интересно в каких  задачах он должен быть включен, написали б что при перемещении более чем на 4 мм надо включать было б понятно! )   Где это включается?