Jump to content

Шаговый двигатель для работы в космосе


Recommended Posts

Kawasaki_10

Добрый день!

Возможно кто-то сталкивался с похожей задачей - необходимо подобрать шаговый двигатель для опорно-поворотного устройства, работающего в открытом космосе. Внешне устройство очень схоже с манипулятором с тремя вращательными кинематическими парами. Шаговые двигатели нужно подобрать непосредственно для вращения третьего (рабочий орган) и второго звеньев. В общем случае электродвигатели подбираются по мощности, но у шаговых двигателей это не основная характеристика. Как я поняла, двигатели нужно подбирать по удерживающему моменту. По всем параметрам для данной задачи больше всего подходят двигатели компании Phytron линейки Space. Значения моментов в каталоге варьируются от 3.8 до 500 мН*м.

Вопрос заключается в том, как рассчитать необходимое значение момента для поворота рабочего органа манипулятора, чтобы сравнить данное значение с каталожным и выбрать двигатель. Из входных данных имеются значения моментов инерции всех звеньев J, массы m, минимально допустимая скорость вращения w (5 градус/сек) и минимально допустимое ускорение вращения e (0.5 градус/сек^2), максимальное время приведения в рабочее состояние t, точность позиционирования и ориентировочные размеры звеньев l1, l2, l3, L.

Пробовала считать по формуле М=J*e, но значения получаются слишком маленькие даже для минимального в каталоге. В случае с наземными манипуляторами можно было бы разбить его на звенья, для каждого составить уравнение моментов, выразить усилие, необходимое для поднятия звена, а далее уже посчитать мощность и выбрать из каталога по схожему значению. В случае космического манипулятора не совсем понимаю, можно ли составить уравнение моментов, так как противодействующая F=mg не будет действовать на звенья.

Может быть со стороны будет виднее, что я упускаю.

Также сразу уточню, что двигатели будут стоять совместно с планетарно-цевочными редукторами (u=400). Входная скорость э/дв 400 об/мин, выходная скорость редуктора 1 об/мин.

Link to post
Share on other sites


UnPinned posts
Kawasaki_10
6 часов назад, Xugack сказал:

Можно

Какая сила будет противодействовать той, которую мы прикладываем к звену? К какому плечу она будет приложена? Из каких элементов будет состоять уравнение моментов в таком случае? У меня возникает больше вопросов, чем ответов. В космосе к телу некоторой массы можно приложить малое усилие для начала его движения, поэтому тут скорее сложность состоит в том, чтобы подобрать такой двигатель, который бы обеспечил движение в заданных диапазонах скоростей и ускорений с заданной точностью (3,3 минуты). Допустим нам нужно осуществить поворот звена из положения 0 град в положение 175 град не более, чем за 55 сек при скорости не менее 5 град/сек и ускорении не менее 0,5 град/сек. Как из этих условий нам понять, какой двигатель нужно использовать?

Link to post
Share on other sites
2 минуты назад, Kawasaki_10 сказал:

В космосе к телу некоторой массы можно приложить малое усилие для начала его движения

Масса это мера инерции, и в космосе она никуда не пропадает

  • Нравится 1
Link to post
Share on other sites

У редукторов должен быть такой параметр как момент страгивания - это момент внутренних сил трения, который необходимо преодолеть чтобы провернуть быстроходный вал. Он определяет нижнее значение момента мотора. К нему стоит прибавить моменты трения в шарнирах и уплотнениях. А так же моменты от сил инерции, которые надо преодолевать манипулятору во время движения космического аппарата с ускорением.

Link to post
Share on other sites
  • 1 month later...

Напомню что в вакууме космоса трение между деталями без особой смазки (молибденовой) будет высокой и отличатся от земной!

По двигателю нужно главное- момент двигателя от него на умножение на передаточное отношение и получаем моменты. ДАЛЬШЕ РАЗНОСТЬ СИЛ ПРЕОДОЛЕВАЮТ моменты..

Link to post
Share on other sites
26.10.2020 в 02:23, Kawasaki_10 сказал:

Какая сила будет противодействовать той, которую мы прикладываем к звену? К какому плечу она будет приложена? Из каких элементов будет состоять уравнение моментов в таком случае? У меня возникает больше вопросов, чем ответов. В космосе к телу некоторой массы можно приложить малое усилие для начала его движения, поэтому тут скорее сложность состоит в том, чтобы подобрать такой двигатель, который бы обеспечил движение в заданных диапазонах скоростей и ускорений с заданной точностью (3,3 минуты). Допустим нам нужно осуществить поворот звена из положения 0 град в положение 175 град не более, чем за 55 сек при скорости не менее 5 град/сек и ускорении не менее 0,5 град/сек. Как из этих условий нам понять, какой двигатель нужно использовать?

Сила инерции и будет противодействовать. Плюс диссипация.

Удерживающий момент отвечает за то, чтобы стоящий под нагрузкой двигатель на провернулся. А когда двигатель совершает работу, то он выдает свой максимальный момент.

Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



×
×
  • Create New...