помогите понять, передача усилий через зубчатый шкив.

[пум-пурум]

что имеем:
портал: вес 18кг. направляющие: цилиндрические рельсы.
шд FL86STH65-2808B: мГн 3,9, 2,8А, 34кг*см.
драйвер DMA860H: 36-80VDC, в пике 7,2А.
питание трансформатор 70в
по оси Х, она у меня 1300мм. хочу сделать привод с использованием зубчатого ремня с двух сторон. в наличии есть зубчатый шкив с внешним диаметром 80мм, 49 зубов, ширина ленты 25мм.
что я понял)): за один оборот шкива портал проедет около 260мм.
вопрос: какай будет скорость перемещения ?

[ukr-sasha]

Прикольный вопрос.
Что то из области:
- есть велосипед
- на нем 2 колеса
- есть сиденье
- диаметр колеса 400 мм
Какой будет скорость перемещения?
Вам не кажется, что каких то данных не хватает, чтобы ответить на Ваш вопрос?

[пум-пурум]

)))всё может быть!)) скажи каких я напишу! я только разбираюсь, сори...

[mhael]

скажи каких я напишу! я только разбираюсь, сори...

сколько оборотов в минуту педалями будете крутить?

[пум-пурум]

педалями будете крутить

смешно!...
сколько? а вот этого я как раз и не знаю! знал бы: сколько оборотов потянет мой ШД для движения портала, то и вопросов бы не задавал.

[wldev]

что имеем:
портал: вес 18кг. направляющие: цилиндрические рельсы.
шд FL86STH65-2808B: мГн 3,9, 2,8А, 34кг*см.
драйвер DMA860H: 36-80VDC, в пике 7,2А.
питание трансформатор 70в
по оси Х, она у меня 1300мм. хочу сделать привод с использованием зубчатого ремня с двух сторон. в наличии есть зубчатый шкив с внешним диаметром 80мм, 49 зубов, ширина ленты 25мм.
что я понял)): за один оборот шкива портал проедет около 260мм.
вопрос: какай будет скорость перемещения ?

Смотря какой момент на двигателе хотите обеспечить...
Из опыта норм момент где-то до 5 об/сек...т.е.
266*5=1330 мм/сек
Другой вопрос за сколько он разовьёт эту скорость...
считаем силу на плече 40мм. т.е. 34/4=8,5 КгСилы или 85 ньютонов (примерно)
ускорение = F=ma = a=F/m = 85/18 Кг 4,7м/с^2 Округлим до 4 т.к. момент взят квазистатический...
V=a*t t=V/a t= (1.3 М/Сек)/4 = 0,325 сек

Вот примерный расчёт..

[ukr-sasha]

1330 мм/сек

Не верю!

[Predator]

Не верю!

Ага

[mhael]

Bender, Что-то у Вас с расчетами странности какие-то. Скорость нашли через время, которое нашли через скорость, перепутанную с расстоянием. Брр

Движки эти выдают 2,2 Н.м. Просто посмотрите графики для них, и это при параллельном включении обмоток, питании 63Вольта и с драйвером, который сможет отдать 4,9Ампера на фазу (не на обмотку, а на фазу, в которой у нас две параллельные обмотки). Если сделать последовательное соединение, то график становится еще печальнее.
т.е. на радиусе 40мм у нас усилие около 55Н. Значит максимально возможное ускорение для 18кг ~ 3м/с^2
S = (a*t^2)/2
S=0,65 м (половина на разгон до максимума возможной скорости, половина на торможение)
a = 3м/с^2
t = SQRT(2*s/a)=0,65c , где SQRT - корень квадратный
Значит максимально возможная скорость V=a*t= 1,98 м/с. Это при условии, что движки будут иметь такое усилие на всем графике разгона. И вот тут то всплывает бяка. 1,98м/с это примерно 8 об/с. А это уже где-то 1,6Н.м. на моторе, т.е. всего 40Н усилие. Пересчет дает V=1,68 м/с.
Вот и получается, что максимально возможная скорость будет лежать в пределах 1,68-1,98 м/с. Но это теоретически. На практике такую скорость еще получить постараться надо .

[ukr-sasha]

Вот и получается, что максимально возможная скорость будет лежать в пределах 1,68-1,98 м/с.

Ильдар, не сомневаюсь, в вашем опыте и знаниях.
НО!
Покажите мне хоть один станок с такими скоростями на ШАГОВИКАХ.
Может я чего то не знаю?

[mhael]

Покажите мне хоть один станок с такими скоростями на ШАГОВИКАХ.
Может я чего то не знаю?

Я же написал, что это теоретическая скорость. Без учета сопротивления движению, резонансных частот, кпд потора и передачи и прочего и прочего. И это не рабочая скорость, а максимально возможная. Т.е. тупо на разогнаться со всей дури и тормозить. Не будем же мы разгоняться до рабочей скорости на 65 см длины обработки и тут же тормозить. Допустим, что разгон для нас приемлем максимум на 1 сантиметре, тогда и скорость максимальная будет в 65 раз меньше - 1,55-1,83 м/мин. Вот такая скорость для Вас я так понимаю уже приемлемая. Отводим 4 см для разгона - получим скорость 6-8 м/мин. Опять же это без учета потерь на трение, коэффициент передачи и т.п. и т.д.

[пум-пурум]

1,68-1,98 м/с.

это что получается 100,8-118,8 метров в минуту?))
мне столько не нужно!

[пум-пурум]

6-8 м/мин

хотелось бы около 10-12м/мин)) это значит не возможно будет добиться с моими компонентами!?
и что нужно поменять, что бы было около моих хотелок!

[mhael]

хотелось бы около 10-12м/мин)) это значит не возможно будет добиться с моими компонентами!?
и что нужно поменять, что бы было около моих хотелок!

10-12 м/мин портал будет достигать только на прямолинейных участках не меньше 6 см длиной. А вот например серва 100 ватт с редукцией 30:1 будет разгонять портал с силой в 4 раза больше, чем Ваш мотор, и без напрягов достигать требуемой вами скорости. Но я бы раза в 3 уменьшил размер шкива и редуктор тогда нужен 10:1. И это еще без учета возможности сервопривода выдавать трехкратный момент на старте (кратковременно). То есть на старте 100Ватт серва с редуктором 10:1 будет разгонять портал с силой в 12 раз выше, чем Ваш мотор. Ну это так, приблизительно

12 м/мин = 0,2 м/с.
То есть с Вашим шкивом надо вращать мотор со скоростью примерно 0,8 об/с или 54 об/мин. У серв Yaskawa например постоянный момент до 3000 об/мин (это у самых распространенных). Тут запас по скорости очевиден даже с редуктором 30:1 - почти в два раза. С редуктором 50:1 у нас уже усилие, прилагаемое к порталу в 7 (кратковременно в 21) раз выше, чем с Вашим моторо, и при этом мы все равно вписываемся в обороты. А серва достигает максимальных оборотов почти мгновенно.

[пум-пурум]

ну понятное дело что срво двигатель гораздо лучше шд, это бесспорно! но он и стоит в разы дороже!(( так ко всему этому у меня уже есть шд и драйвера к ним.
ещё всплыл крайне занятный факт, о котором я забыл упомянуть(((
я планирую(точнее планировал) эти шкивы поставить напрямую с обоих сторон от шд так как у меня он с валом с двух сторон, без каких либо редукторов. но что то мне подсказывает что это у меня не получится сделать?

[mhael]

Учтите, что все расчеты не учитывали еще и полезную нагрузку на инструмент. Хотите на ШД рабочую скорость 12м/мин? Тогда Вам моторы надо минимум FL86STH118 и драйвера на напряжение не ниже 80 вольт. Ваш DMA860H имеет верхний предел 80Вольт. Значит использовать будете ну максимум на 60-70вольтах напряжения. Что естественно снизит скорость. Т.е. нужны тогда драйвера типа PLD8220-G2. Ну и что дешевле? ШД или серва с редуктором?

[пум-пурум]

понятно(... значит 6-8 м/мин на первое время хватит!))))
mhael спасибо за разъяснение!

[wldev]

Bender, Что-то у Вас с расчетами странности какие-то. Скорость нашли через время, которое нашли через скорость, перепутанную с расстоянием. Брр

Где? я написал что , ШД норм работает до 5 об/сек. за один оборот он делает 266 мм т.е. за пять = 266*5 ...все...
Я дал общий метод расчёта....

[wldev]

Не верю!

Запросто вопрос в ускорениии.

[ukr-sasha]

Запросто вопрос в ускорениии.

Есть ссылки на пример?
Где в расчетах кроется ошибка или очень серьезное упрощение.
На ютубе, максимум, что нашел, это 25 м/мин, на рейках и с редукторами.
Шаговик со шкивом д=80 мм и напрямую, просто не сможет достичь скорости такой - момента не хватит. Будет безбожно пропускать шаги.
Всё ИМХО.
П.С. Возможно и потянет шаговик такую скорость - только точность позиционирования будет 260мм/(200х4)=0,325мм!!!! Это в режиме 1/4 шага.