Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

- Dobór silnika i sposobu przeniesienia napędu.

24 Mar 2018 17:01 975 6
  • Poziom 9  
    Witam

    Piszę ponieważ nie jestem pewien co do sposobu w jaki mógłbym sterować taką dźwignią. Model jest zrobiony pobieżnie żeby lepiej zrozumieć zasadę działania mechanizmu. Żółta ośka z łopatką obraca się w pewnym zakresie po osi Y i wokół własnej osi.

    - Dobór silnika i sposobu przeniesienia napędu. - Dobór silnika i sposobu przeniesienia napędu. - Dobór silnika i sposobu przeniesienia napędu.

    Dźwignia 2:
    F=8kg
    r=70mm (ramię dźwigni 2)
    g=9.81 m/s^2
    M= F*r*g=5.5Nm

    Dźwignia 1:
    F=6kg
    r=50mm (ramię dźwigni 1)
    g=9.81 m/s^2
    M= F*r*g=3Nm

    Z moich obliczeń wyszło że potrzebuję momentu 5Nm aby poruszyć dźwignię 2 w jedno z skrajnych położeń. Dla dźwigni 1 wyszło odpowiednio 3Nm. Zależy mi na szybkości zmiany pozycji tych dźwigni (ms), sterowanie najprawdopodobniej servem, nie jestem do końca pewien która opcja będzie najlepsza. Na razie do głowy przyszły mi 3 rozwiązania:

    1. Śruba trapezowa (z dużym skokiem gwintu) z nakrętką zamocowaną do dźwigni.
    2. Przekładnia ślimakowa zamocowana w miejscu sworznia dla dźwigni 1, dla dźwigni 2 będzie problem bo całość musiałaby być zamocowana razem z mechanizmem bo porusza się on w pionie.
    3. Przekładnie zębatą zamontowaną tak samo jak w ptk2.

    Jeżeli chciałbym przesunąć nakrętkę na odległość 4cm w czasie 100ms to:

    0,04m / 0,1s = 0,4m/s >> 400mm/s
    Mając silnik 3000 obr/min > 50 obr/s
    Skok śruby 4mm/obr

    Nakrętka po 10 obrotach przesunie się o 40mm co przy tym silniku daje
    50 obr - 1s
    10 obr - x
    50x - 10 >> x =0,2s > 200ms

    I teraz problem natury technicznej. To są obliczenia dla silnika który od razu w 1ms miałby 3k obr. Jak ma się to do realiów ile czasu może upłynąć od momentu podania napięcia na silnik do momentu przesunięcia nakrętki w żądane miejsce ? Czy dobrze przeprowadziłem obliczenia ?
  • Poziom 43  
    Może elektromagnesy? 5Nm to energetyczny patrząc jednostkowo ekwiwalent energii 5J. trzeba by w 1 sekundzie dostarczyć 5W, prawda? To mała moc dla silnika. W 1ms to 3000obr/min to chyba żaden silnik nie da rady, chyba, żeby użyć turbiny z napędem cokolwiek mocno niebezpiecznym.
    Skąd takie czasy w ogóle? Sterowanie elektromechaniczne dla takiej precyzji to z lekka rzecz biorąc fantastyka. Już były tematy o sterowaniu kolejnością detonacji ładunków przy wyburzaniu, pomysłem były przekaźniki i synchronizacja rzędu też ms. A przecież przekaźnikowi łatwiej niż silnikowi wszystko rozbujać.
  • Poziom 9  
    Tak czas 1ms to nie jest realne wiem. Napisałem tylko w nawiązaniu do rozważań teoretycznych że silnik musiałby mieć max obroty w pierwszej (ms) żeby spełnić tak szybkie czasy przesuwu dźwigni. Chodzi o to że potrzebuję jak najkrótszego czasu zmiany dźwigni, myślę czas ok 100ms na skok 4cm byłby zadowalający. Dlatego pytam się też na forum bo może da się to rozwiązać inaczej, tak jak wspomniałeś o elektromagnesach zastanawiałem się chwilę temu ale nie wiem jakie są dostępne na rynku i ile kosztują bo o koszta też się rozchodzi.

    Mam też kolejne pytanie (szukałem ale nic nie znalazłem) czy dało by się wysterować siłownikiem pneumatycznym 3 zakresy (min, środek, max) wysuw lub np. dla 10cm wysuwu wartości np. (3cm, 5cm, 9cm) ? Czy tylko osiągalne są wartości max i min ?
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 9  
    protasiewicz napisał:
    Krzyrak napisał:
    Z moich obliczeń wyszło że potrzebuję momentu 5Nm aby poruszyć dźwignię 2 w jedno z skrajnych położeń
    Żeby to wiedzieć to trzeba znać nie tylko masy a momenty bezwładności wszystkich ruchomych komponentów, znając czasy znalezienia się w skrajnych pozycjach wyznaczyć przyspieszenia kątowe i dopiero w oparciu o dwa powyższe można zredukować wszystko do jednej osi i dowiedzieć się jakim momentem bądź siłą można nadać wymagane przyspieszenie, a w połowie drogi odwrócić zwrot działającej siły/momentu i wyhamować mechanizm na zadanej pozycji. Sumaryczna energia przemieszczenia = 0 plus straty tarcia mechanizmów, opory czynnika w którym mechanizm pracuje lub straty wynikające z przemieszczenia mas w polu grawitacyjnym.


    Jedna z dźwigni stawia opór tylko w położeniu neutralnym, po przekroczeniu np dla 1 dźwigni 5kg siły przeskakuje ona w jedną z pozycji w zależności w którą stronę się ją pchało/ciągnęło. Dla dźwigni drugiej jest już troszkę inaczej, siłę trzeba przykładać cały czas żeby podnieść oś w górę lub wepchnąć w dół.

    protasiewicz napisał:
    Krzyrak napisał:
    M= F*r*g=5.5Nm
    'F=8kg' to co za wartość ?


    F *g [kG] r - długość ramienia. W tym akurat oznaczeniu podałem siłę potrzebną do przesunięcia dźwigni.

    protasiewicz napisał:
    Montując dwa siłowniki szeregowo masz 4 kombinacje, oba wysunięte, oba wciągnięte, jeden wciągnięty, drugi wysunięty i odwrotnie, zależnie od skoków 3 lub 4 różne pozycje są osiągalne.


    https://www.youtube.com/watch?v=19CU3ULvgk0

    Jak jest realizowany ten wysuw. Normalnie jest w pozycji środkowej i przesuwa się albo do przodu albo do tyłu (siłownik dwustronnego działania ) ?
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 9  
    No dobra a jeżeli chodzi o siłownik pneumatyczny. Czy są jakieś wzory na obliczenie szybkości wysuwu ? W danych technicznych na stronach w większości przypadków nie ma podanych zakresów prędkości pracy danego siłownika. Co potrzebne będzie do obliczenia takiego zakresu ? Na pewno ciśnienie i (objętość / powierzchnia) ? Szybkość przepływu powietrza ?