Помогите рассчитать мощность мотора

[Валентин Владимирович 0]

Требуется рассчитать мощность электромотора для передвижения каретки на одном нижнем колесе D=70 мм (примерно). Верхнее колесо – пассивное, балансировочное. 

Диаметр вала 12 мм.

Скорость перемещения 0,1 м/сек.

Вес каретки с грузом 100 кг. Второй расчет для веса каретки 200 кг.

 

Каретка перемещается по алюминиевому треку, см. эскиз:

 

Нижний ведущий ролик жестко зафиксирован на валу; верхний – на подшипнике. Вал вращается электромотором с редуктором (еще не выбраны), на эскизе не показаны.

Для упрощения можно вначале посчитать обычную тележку с вертикально расположенными колесами.

Материал колес: 1. Сталь. 2. Капролон. Сравнить полученные результаты.

Вначале хотелось бы определить - будет ли проскальзывание ведущего колеса? То есть сможет ли такая конструкция вообще работать.

Заранее благодарен за любые ответы!

 

[bard 76]

Формула сопротивления качения  F=(fтр_кач/Rкол)*m*g. Условие пробуксовки ma=m_на_колесо*g*мю;

мю- коэффициент трения сцепления

fтр_кач- коэфф трения качения

[Валентин Владимирович 0]

Спасибо!

Чем отличается fтр_кач от мю - коэффициент трения сцепления? Какая у них единица измерения?

Какие примерно могут быть величины для алюминия по алюминию и капрона по алюминию?

[Валентин Владимирович 0]

Извините, я далеко не конструктор.

ма - это произведение массы тележки на ускорение?

Тогда зачем нужна верхняя формула?

[Марсель 24]

Время разгона должно быть задано, передаточное редуктора.

Посмотрите типовой расчёт привода грузоподъёмной тележки крана.

Учебник по курсовому проектированию грузоподъёмных механизмов.

[Валентин Владимирович 0]

Время разгона 3 сек. Скорость 0,1 м/сек.

В условии пробуксовки у меня левая часть уравнения ма=100*0,05 (ускорение)=5, а правая часть 50*9,8*0,2=98. Это значит, что колесо будет однозначно буксовать или наоборот, уверенно не будет буксовать?

[ak762 318]

On 2/14/2024 at 12:33 PM, Валентин Владимирович said:

Вал вращается электромотором с редуктором (еще не выбраны), на эскизе не показаны.

а эскиз кто то видит? 

 

 

[Udav817 288]

15.02.2024 в 19:52, ak762 сказал:

а эскиз кто то видит? 

автор видит. ему, видимо, этого достаточно.

[Валентин Владимирович 0]

14.02.2024 в 13:33, Валентин Владимирович сказал:

 

Требуется рассчитать мощность электромотора для передвижения каретки на одном нижнем колесе D=70 мм (примерно). Верхнее колесо – пассивное, балансировочное. 

Диаметр вала 12 мм.

Скорость перемещения 0,1 м/сек.

Вес каретки с грузом 100 кг. Второй расчет для веса каретки 200 кг.

15.02.2024 в 14:52, ak762 сказал:

а эскиз кто то видит? 

 

 

Каретка перемещается по алюминиевому треку, см. эскиз:

 

Нижний ведущий ролик жестко зафиксирован на валу; верхний – на подшипнике. Вал вращается электромотором с редуктором (еще не выбраны), на эскизе не показаны.

Для упрощения можно вначале посчитать обычную тележку с вертикально расположенными колесами.

Материал колес: 1. Сталь. 2. Капролон. Сравнить полученные результаты.

Вначале хотелось бы определить - будет ли проскальзывание ведущего колеса? То есть сможет ли такая конструкция вообще работать.

Заранее благодарен за любые ответы!

 

 

https://disk.yandex.ru/i/C3i9_n5_Wb8A6A

Надеюсь, этот эскиз будет виден?

Или вот этот https://disk.yandex.ru/i/INHvnxg9IhlmtA

 

[Валентин Владимирович 0]

Название Название

 

[миталник 97]

Кто-нибудь понял, куда едет каретка, по какой дороге?

[Валентин Владимирович 0]

5 часов назад, миталник сказал:

Кто-нибудь понял, куда едет каретка, по какой дороге?

Каретка едет по треку. Трек может быть до 10-20 м длиной, с поворотами и углами.

В каретке нижний ролик ведущий, от электропривода, верхний - пассивный.

 

[Богоманшин Игорь 300]

6 часов назад, миталник сказал:

Кто-нибудь понял, куда едет каретка, по какой дороге?

Нижний (приводной) ролик едет ребром по нижней правой наклонной полке.

Верхний опирается ребром на левую верхнюю наклонную полку.

КМК, не будет работать - изгибы профиля, отклонения по опорным поверхностям - и приводной ролик "повиснет" на пассивном.

[Валентин Владимирович 0]

55 минут назад, Богоманшин Игорь сказал:

Нижний (приводной) ролик едет ребром по нижней правой наклонной полке.

Верхний опирается ребром на левую верхнюю наклонную полку.

КМК, не будет работать - изгибы профиля, отклонения по опорным поверхностям - и приводной ролик "повиснет" на пассивном.

Такая конструкция работает уже много лет на многих заказах и очень надежно. Действительно, ролики касаются трека только ребром и только с одной стороны. Это нужно для прохода поворотов трека под 90'. Наклонная поверхность трека в месте контакта с роликом нужна для самоцентровки каретки. Может, я тут не указал отдельные технические подробности. Просто мне нужно такую пассивную каретку переделать в самодвижущуюся.

[миталник 97]

Нижний ролик висит на верхнем через упорный подшипник. Если верхний заедет чуть выше - приводной зависнет и... ли я не понимаю конструкцию...

[Валентин Владимирович 0]

1 минуту назад, миталник сказал:

Нижний ролик висит на верхнем через упорный подшипник. Если верхний заедет чуть выше - приводной зависнет и... ли я не понимаю конструкцию...

Оба ролика везут вес около 100 кг. Вес распределяется между роликами равномерно (с учетом допусков размеров трека и каретки). Ось нижнего ролика вращается от редуктора и этот ролик является ведущим. Ось верхнего ролика развязана от оси нижнего подшипником и этот ролик просто катится по треку. Я сейчас немного переделал конструкцию, поскольку малогабаритного упорного, а лучше радиально-упорного подшипника на 100 кг не найти. Вот, посмотрите этот эскиз. 

null

[Мрачный 116]

На асконовском  форуме вам уже давали совет:  определить силу сопротивления при помощи элементарного безмена, эмпирическим путём. У вас весь вес на реборду ролика давит. Какой в данном случае будет w  - непонятно. Да если ролик ещё из полимера какого-нибудь. Сделайте несколько десятков замеров и усредните статистически. А так это гадание на кофейной гуще. 

[миталник 97]

10 часов назад, Валентин Владимирович сказал:

Вот, посмотрите этот эскиз

Здесь несколько факторов, влияющих на необходимый момент перемещения: геометрия, материалы, шероховатость, точность изготовления... Поэтому я бы посоветовал изготовить макетный образец-имитатор с рабочей нагрузкой и померить момент на вертикальном валу. Момент известен, скорость перемещения известна - мощность посчитать.

Опоздал с советом на 3 минуты, печатаю одним пальцем...

Изменено 21 февраля пользователем миталник

[Богоманшин Игорь 300]

21 час назад, Валентин Владимирович сказал:

Просто мне нужно такую пассивную каретку переделать в самодвижущуюся.

Пассивная каретка, несомненно, работала и будет работать. Но:

Вам уже и коллега @миталник то же самое написал, что у вас будет конструкция зависать на пассивном ролике. Чтобы каретка стала активной, вам надо оба ролика приводных делать, как на некоторых вертолетах, соосные винты в разные стороны. 

[Валентин Владимирович 0]

11 минут назад, Богоманшин Игорь сказал:

Пассивная каретка, несомненно, работала и будет работать. Но:

Вам уже и коллега @миталник то же самое написал, что у вас будет конструкция зависать на пассивном ролике. Чтобы каретка стала активной, вам надо оба ролика приводных делать, как на некоторых вертолетах, соосные винты в разные стороны. 

Спасибо. ОЧень интересные соображения. Можно поподробнее, почему будет зависать каретка (Это вся подвижная конструкция) при нижнем ведущем и верхнем пассивном ролике?