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

Napęd prądnicy - przełożenie momentu obrotowego przez koła pasowe

26 Lut 2020 21:31 189 5
  • Poziom 7  
    Witam
    Chciałbym prosić o pomoc w stwierdzeniu czy Podany układ zadziała (ewent. jak zrobić żeby zadziałał).
    Wszystko pokazałem na rysunku: Mamy prądnice o mocy 2.6 kW i obrotach 375 obr/min oraz o momencie obrotowym potrzebnym do jej poruszenia 76 kN
    Wprawić w ruch ma ją koło łańcuchowe o średnicy 200 mm umieszczone na wałku. Siłą wprawiającą je w ruch jest obciążenie 180 kg zawieszone na łańcuchu na tym kole. (załóżmy że obciążenie jest wartością stałą nieprzerwanie oddziałującą na koło)
    Temat to przede wszystkim przełożenia które chcę rozwiązać poprzez koła pasowe o różnych średnicach. Obliczyłem że będzie potrzeba 4 przełożeń gdzie maksimum koła to fi 580 mm a najmniejsze to fi 100 mm (nie chciałbym stosować o wiele większych kół niż 580 a mniejsze niż 100 mm pewnie powodowałyby ślizganie się paska klinowego) Pierwsze koło fi 200 też możemy zmieniać średnicą ale nie nie powinno być większe niż fi 300
    No i pytanie czy to 180 kg przekładając się na 370 obr/min jakie ma wymagane prądnica da radę ją ruszyć. Z zastosowanych przełożeń wynikają trochę większe obroty tzn 390 obr/min ale to jest ok.
    Ogółem możemy zmieniać wielkość przełożeń i praktycznie wszystko pomiędzy początkiem a końcem układu ale przyznam, że nie wiem jak przełożyć kN z końca na nacisk na pierwsze koło - stąd prośba o pomoc
    Z góry dziękuje i pozdrawiam :)

    PS. Dołączam arkusz z obliczeniem przełożeń na kołach pasowych
  • Poziom 19  
    ZOOEY napisał:
    momencie obrotowym potrzebnym do jej poruszenia 76 kN

    moment obrotowy to w niutonometrach NM a nie kN.
    Co to za kombajn w ogóle .
    Wygląda mi to , że chcesz napędzać prądnicę za pomocą wody.
    ZOOEY napisał:
    nie chciałbym stosować o wiele większych kół niż 580 a mniejsze niż 100 mm pewnie powodowałyby ślizganie się paska klinowego)


    Nie pasek nie będzie się ślizgał jak wykonasz opasane napinacze .

    Dodano po 1 [minuty]:

    A tak w ogóle to można użyć łańcuchów i problem rozwiązany.

    Dodano po 2 [minuty]:

    To wszystko mi się wydaje jakieś bez sensu najlepiej powiedz co to ma w ogóle być dokładnie i co napędzać.

    Dodano po 4 [minuty]:

    ZOOEY napisał:
    Ogółem możemy zmieniać wielkość przełożeń i praktycznie wszystko pomiędzy początkiem a końcem układu ale przyznam, że nie wiem jak przełożyć kN z końca na nacisk na pierwsze koło - stąd prośba o pomoc
    Z góry dziękuje i pozdrawiam


    W ten sposób nie da rady.
    Możesz tak tylko momenty przeliczyć albo prędkości wej -wyj.
    Zeby obliczyć siłę potrzebną musiałbyś wziąć pod uwagę mnóstwo czynników takich jak opory wewnętrzne tego całego systemu , przygotować model inercyjny , wiedzieć jaki moment hamujący będzie powstawał na prądnicy gdy ją obciążysz i różne inne rzeczy .
    Prawdę mówiąc to sam nie wiem jak się za coś takiego zabrać tak na piechotę i normalnie zrobiłbym to w jakimś programie do symulacji układów mechanicznych , a całkiem schodząc na ziemię po prostu dobrał to eksperymentalnie.
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    Nie bardzo rozumiem na jakich danych oparłeś obliczenia, z pliku XLSX wynika że przyjąłeś prędkość obrotową pierwszego koła równą 1 czego nie ma w treści zadania

    Obciążenie 180kg na promieniu 0,1m da 176,6Nm, więc po takiej wielostopniowej przekładni nie uzyskał byś 76Nm.

    Cytat:
    Nie pasek nie będzie się ślizgał jak wykonasz opasane napinacze .
    Paski wieloklinowe i zębate pracują poprawnie z kołami o małej średnicy.


    Cytat:
    Zeby obliczyć siłę potrzebną musiałbyś wziąć pod uwagę mnóstwo czynników takich jak opory wewnętrzne tego całego systemu
    Nie takei mnóstwo, po inżyniersku przyjmuje się jakiś typowy współczynnik sprawności dla jednego stopnia danego rodzaju przekładni i odpowiednio koryguje potrzebny moment. Jak liczyłem dla przekładni zębatych, to przyjmowałem sprawność 0,9 dla jednostopniowej, dla pasowej trzeba by poszukać jakie było by sensowe oszacowanie.

    Cytat:
    przygotować model inercyjny
    Nie ma na ten temat nic w treści zadania, brakuje danych, nic nie przygotujesz. Tu raczej chodzi o pracę ciągłą, a nie zjawiska dynamiczne.
    Cytat:

    wiedzieć jaki moment hamujący będzie powstawał na prądnicy gdy ją obciążysz
    Prądnica ma dać konkretną moc na wyjściu, znając (lub przyjmując jakąś typową z katalogu) sprawność prądnicy można wyliczyć potrzebną moc mechaniczną na wałku, a z tego moment przy zadanych obrotach. Tylko że mamy nadmiar danych, moment jest już podany, można wyliczyć czy moment i prędkość obrotowa dają moc zbliżoną do tego co podano. EDIT policzyłem i wychodzi sensownie moc mechaniczna jest trochę większa niż 2,6kW sprawność prądnicy jest 87%

    Cytat:
    i różne inne rzeczy .
    Komplikujesz zbytnio, jakich rzeczy, zgodzę się tylko z tym że warto uwzględnić straty, ale nie trzeba tego od razu bardzo dokładnie liczyć, lepiej mieć wstępne wyniki nawet z większym błędem, niż żadne. Można też policzyć przyjmując zerowe straty, jeśli to zadanie szkolne może tak trzeba, w treści nic nie ma o stratach.

    Cytat:
    Prawdę mówiąc to sam nie wiem jak się za coś takiego zabrać tak na piechotę i normalnie zrobiłbym to w jakimś programie do symulacji układów mechanicznych
    A co za różnica i tak musiał byś podać dane dotyczące sprawności przekładni czy prądnicy.
    Cytat:

    , a całkiem schodząc na ziemię po prostu dobrał to eksperymentalnie.
    Rozsądniej jest oszacować nawet niedokładnie niż budować zupełnie na pałę.
  • Poziom 7  
    Dziękuje za odpowiedzi
    Tak jest to model hydroelektrowni o nieco innym układzie odbioru mocy z wody niż standardowo przyjęty.
    Poprawiłem nieco parametry i uprościłem całość. poprawiłem też błąd prędkości obrotowej koła łańcuchowego (przesyłam pliki)
    Ogółem chcę wszystko policzyć z założeniem pewnych niedokładności bo koszt robienia jak to nazwałeś "na pałę" mógłby spowodować znaczne obrażenia mojego portfela ;)
    Upraszczając całość zadania w Excelu wstawiłem niebieskie pola w których brakuje ilości Nm siły na poszczególnych przełożeniach.
    To przeliczenie tak naprawdę powinno już określić nam czy to zadziała czy nie.
    Opory tarcia oczywiście występują ale to nie jest szkolne zadanie więc nie musimy być "wyjątkowo" precyzyjni jeśli okaże się że sprawność układu będzie na granicy zatrzymania wtedy można się pochylić nad oporami łożysk itd. Najpierw sprawdźmy czy w ogóle jest po co liczyć "detale" :)
    76 Nm to jest już określona siła potrzebna do obrócenia wału prądnicy przy pełnym obciążeniu więc tu jest już gotowa wartość nie wymaga przeliczania.
    Jeśli możecie wpiszcie w pierwsze niebieskie pole (Nm koła łańcuchowego) przełożenie z kg przy danym promieniu koła na Nm bo przyznaje nie znam wzoru.
    pozostałe niebieskie pola to już kwestia przełożeń na kołach - jak to przeliczyć?
  • Poziom 7  
    No cóż doszedłem do tego jak to obliczyć
    Wszystko jest w Excelu
    wygląda na to że jeśli chciałbym obrócić tę prądnice to powinienem użyć na wejściu nacisku 3 ton (sic!)
    Brzmi to niedorzecznie ale tak wychodzi
    dziwne ale prawdziwe - idąc tym tokiem myślenia w takim układzie zamiast hydroelektrowni lepiej zaprojektować pompę o superskuteczności zasilaną małym ale wysokoobrotowym wiatraczkiem :D
    Smieje sie ale tak wychodzi bo przy mikronacisku na łopatkę wiatraka czyli np 3 Nm taki układ podniesie 100 kg :D
  • Specjalista elektronik
    ZOOEY napisał:
    Mamy prądnice o mocy 2.6 kW i obrotach 375 obr/min

    Do napędzania takiej prądnicy potrzebny jest moment siły około 67 Nm - czyli np. 6.8 kG na ramię o długości 1m, jego koniec poruszałby się z prędkością 39,27 m/s (ponad 140 km/h).