Максимальная скорость ШВП

Конструкции станков, линейные перемещения, направляющие, передачи.
Аватара пользователя
odekolon
Мастер
Сообщения: 1103
Зарегистрирован: 05 ноя 2014, 14:53
Репутация: 360
Настоящее имя: Борис
Контактная информация:

Максимальная скорость ШВП

Сообщение odekolon »

Вот вопрос (пока чисто теоретический)
какую максимальную скорость можно получить с ШВП?
конкретный пример:
ШВП 1605
длина рабочего хода 600 мм
требуемая скорость 120000мм/мин (12м/мин)
делим 120000/5=2400 об/мин - как раз в рабочем диапазоне сервы (400 вт)
ускорение ... ну скажем 500 мм/сек2
платформа - килограмм 30
нет ли "подводных камней" в таком решении? ну там вал начнет гнуться и вибрировать или еще чего....
"Капиталистом стать можно лишь тогда, когда обогатишь свою память знанием всех тех богатств, которые выработало человечество"
aftaev
Зачётный участник
Зачётный участник
Сообщения: 34042
Зарегистрирован: 04 апр 2010, 19:22
Репутация: 6191
Откуда: Казахстан.
Контактная информация:

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение aftaev »

odekolon писал(а):какую максимальную скорость можно получить с ШВП?
http://www.servotechnica.ru/catalog/typ ... .pl?id=112
01.png (4375 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=173131&sid=531f5f7ddded51faf7087a3ba768fd7c&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (35.44 КБ)</a>
Дилетанту сложные вещи кажутся очень простыми, и только профессионал понимает насколько сложна самая простая вещь
Кто хочет - ищет возможности, кто не хочет - ищет оправдание.
Найди работу по душе и тебе не придется работать.
Аватара пользователя
индеецпетя
Мастер
Сообщения: 260
Зарегистрирован: 12 янв 2018, 07:07
Репутация: 55
Настоящее имя: Стас
Откуда: Красноярск
Контактная информация:

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение индеецпетя »

odekolon писал(а):ну там вал начнет гнуться и вибрировать или еще чего....
есть ведь вращающиеся гайки, швп стоит на месте, а гайки крутишь сколько подшипники позволяют
Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
Сообщения: 9116
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Репутация: 2857
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение Сергей Саныч »

индеецпетя писал(а):есть ведь вращающиеся гайки, швп стоит на месте, а гайки крутишь сколько подшипники позволяют
Для данного случая (рабочий ход 600 мм) проще ШВП с шагом 10 поставить. И ременный редуктор.
А вращающаяся гайка - хорошо, только довольно громоздко. И ремень все равно потребуется.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
aftaev
Зачётный участник
Зачётный участник
Сообщения: 34042
Зарегистрирован: 04 апр 2010, 19:22
Репутация: 6191
Откуда: Казахстан.
Контактная информация:

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение aftaev »

Все намного проще, нужно сходить по ссылке и пощелкать варианты
01.png (4341 просмотр) <a class='original' href='./download/file.php?id=173133&sid=531f5f7ddded51faf7087a3ba768fd7c&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (29.04 КБ)</a>
Дилетанту сложные вещи кажутся очень простыми, и только профессионал понимает насколько сложна самая простая вещь
Кто хочет - ищет возможности, кто не хочет - ищет оправдание.
Найди работу по душе и тебе не придется работать.
lkbyysq
Мастер
Сообщения: 2047
Зарегистрирован: 14 май 2016, 09:40
Репутация: 322
Настоящее имя: Станислав Ерофеев
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение lkbyysq »

индеецпетя писал(а):
odekolon писал(а):ну там вал начнет гнуться и вибрировать или еще чего....
есть ведь вращающиеся гайки, швп стоит на месте, а гайки крутишь сколько подшипники позволяют
Вибрация и резонанс не зависят от того, что крутить - винт или гайку. Винт будет одинаково недопустимо вибрировать. Влияние центробежных сил в процессе пренебрежительно мало.
Аватара пользователя
xvovanx
Мастер
Сообщения: 3647
Зарегистрирован: 25 фев 2016, 12:27
Репутация: 897
Настоящее имя: Владимир
Откуда: Latvia
Контактная информация:

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение xvovanx »

lkbyysq писал(а):Вибрация и резонанс не зависят от того, что крутить - винт или гайку
Ой, еще как зависит. При вращении винта он начинает как скакалка резонировать именно от вращения. При вращении гайки винт стоит в состоянии покоя и не скачет.
Аватара пользователя
odekolon
Мастер
Сообщения: 1103
Зарегистрирован: 05 ноя 2014, 14:53
Репутация: 360
Настоящее имя: Борис
Контактная информация:

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение odekolon »

aftaev писал(а):Все намного проще, нужно сходить по ссылке и пощелкать варианты
а вот по ссылке - есть варианты - фиксирующая опора/поддерживающая опора/опора на вал двигателя
то есть фиксирующая - это радиально-упорный подшипник
поддерживающая - это радиальный подшипник
на вал двигателя - это в качестве опоры выступает подшипники двигателя - так?
и насколько можно доверять этому калькулятору?
"Капиталистом стать можно лишь тогда, когда обогатишь свою память знанием всех тех богатств, которые выработало человечество"
Аватара пользователя
индеецпетя
Мастер
Сообщения: 260
Зарегистрирован: 12 янв 2018, 07:07
Репутация: 55
Настоящее имя: Стас
Откуда: Красноярск
Контактная информация:

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение индеецпетя »

lkbyysq писал(а):Влияние центробежных сил в процессе пренебрежительно мало.
это если мы имеем дело с математической моделью цилиндра, с бесконечно точным центром вращения и бесконечно прочным на прогиб телом, на практике уже при небольших вращениях швп от нарастающей центробежной силы прогибается в одну сторону (это происходит как раз из за пренебрежительно малых отклонений вращения от центра массы) и происходит геометрическая разбалансировка, и у вас уже не жесткий цилиндр, а веревка которая с каждым оборотом все больше выбивает инерционную систему вращения из шаткого баланса
lkbyysq
Мастер
Сообщения: 2047
Зарегистрирован: 14 май 2016, 09:40
Репутация: 322
Настоящее имя: Станислав Ерофеев
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение lkbyysq »

Частота, при которой возникает резонанс винта, знатно ниже той, которую вы щупаете центробежными силами.
Засомневался.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11624
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4634
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение michael-yurov »

Я пытался посчитать несколько лет назад. Получилось что-то вроде того, что до метра жесткость средней ШВП на изгиб выше возникающей центробежной силы при обычных скоростях работы ШВП.
А винты больше метра уйдут в расколбас.
Диаметр ШВП на это не сильно влияет (т.к. с увеличением диаметра возрастает и жесткость, и масса). А вот скорости я оценивал до 3000 об/мин.

Пример:
Скорость — 3000 об/мин (314 рад/сек)
Длина — 1 м
Диаметр — 16 мм

Прогиб под собственным весом составит примерно 0,32 мм. Вполне приемлемо.
Центробежная сила при отклонении на 0,32 мм и 3000 об/мин будет около 50 Н (5 кгс)
При такой силе прогиб уже составит 1,33 мм. Тогда и центробежная сила еще в 4 раза возрастет, и составит 207 Н (21 кгс).
Винт под такой силой прогнется уже на 4,6 мм, а это уже явный расколбас. И дальше будет продолжаться в том же духе — винт будет отклоняться еще больше, а центробежная сила из за этого возрастать.
Аватара пользователя
Mamont
Мастер
Сообщения: 1953
Зарегистрирован: 10 дек 2015, 12:21
Репутация: 382
Настоящее имя: Виталий
Откуда: РБ Минск
Контактная информация:

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение Mamont »

Мне кажется необязательно валу вращаться как скакалка. До определенного порога скорости он будет постоянно деформироваться, животом свисая вниз
Аватара пользователя
Лодочник
Мастер
Сообщения: 2151
Зарегистрирован: 10 авг 2012, 05:24
Репутация: 1831
Настоящее имя: Олег
Откуда: г.Королев
Контактная информация:

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение Лодочник »

Не знаю, как там в теории, но на практике винт 1610 длиной 700мм вполне прилично работает на 24м/мин даже от шаговиков. А винт 1610 длинной 1150мм на 20м/мин. Масса подвижная в первом случае 15кг, во втором около 40кг.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11624
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4634
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение michael-yurov »

Лодочник писал(а):Не знаю, как там в теории, но на практике винт 1610 длиной 700мм вполне прилично работает на 24м/мин даже от шаговиков.
Ну так тут и в теории расколбаса быть не должно. Если взять 2400 об/мин и 0,7 м тут уже для отклонения на 1 мм нужна сила в 130 Н.
А центробежная сила при такой скорости будет 69 Н, т.е. в 2 раза меньше. К тому же еще и гайка ШВП успокаивает винт. Так что у него нет никаких шансов на расколбас.
Лодочник писал(а):А винт 1610 длинной 1150мм на 20м/мин.
А вот для второго винта уже не сходится. При отклонении на 1 мм центробежная сила уже будет 80 Н.
А получить такое отклонение уже можно приложив силу в 32 Н. Получается уже на грани допустимого.
Видимо, в этом случае уже гайка ШВП играет существенную роль, как третья точка опоры. И сильно уменьшает свободную длину винта.
1150 мм — это общая длина винта, или свободный ход оси?
lkbyysq
Мастер
Сообщения: 2047
Зарегистрирован: 14 май 2016, 09:40
Репутация: 322
Настоящее имя: Станислав Ерофеев
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение lkbyysq »

На сей момент теория, которую я расковырял, не оперирует диаметром прутка, а только модулем юнга, плотностью и длиной. Странно.
Аватара пользователя
Лодочник
Мастер
Сообщения: 2151
Зарегистрирован: 10 авг 2012, 05:24
Репутация: 1831
Настоящее имя: Олег
Откуда: г.Королев
Контактная информация:

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение Лодочник »

michael-yurov писал(а): 1150 мм — это общая длина винта, или свободный ход оси?
Общая длинна винта. Одна опора фиксированная, другая свободная.
Аватара пользователя
odekolon
Мастер
Сообщения: 1103
Зарегистрирован: 05 ноя 2014, 14:53
Репутация: 360
Настоящее имя: Борис
Контактная информация:

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение odekolon »

на критические вибрации, должна влиять не общая длина ШВП, а максимальная длина ШВП в "свободноподвешенном" состоянии
-Я так думаю...

так что танцевать от обшей длины ШВП, IMHO, некорректно.
"Капиталистом стать можно лишь тогда, когда обогатишь свою память знанием всех тех богатств, которые выработало человечество"
sas_75
Мастер
Сообщения: 463
Зарегистрирован: 10 мар 2015, 11:03
Репутация: 114
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Владивосток
Контактная информация:

Re: Максимальная скорость ШВП

Сообщение sas_75 »

На минуточку: 120 000мм/мин это 120 м/мин, а не 12
Ответить

Вернуться в «Механика»