Výpočet převodu kaskádové řemenice

Wema · 2. 10. 2018, 7:45

Ahoj borci.

Mám kaskádovou řemenici kde jsou venkovní průměry jednotlivých řemenic na převodu následující:

1. převod = 92mm : 160mm
2. převod = 112mm : 142mm
3. převod = 128mm : 128mm
4. převod = 142mm : 112mm
5. převod = 160mm : 92mm

Dle vzorce i (převodový poměr) = D2/D1 (průměr řemenice 1 / průměr řemenice 2)
Vyšlo mi:

1. převod = 0,575
2. převod = 0,7887323943661972
3. převod = 1
4. převod = 1,267857142857143
5. převod = 1,739130434782609

Dokážu z toho jednoduchou cestou určit poměr převodu jako je například 1:2, 1:4, 1:20 a podobně ? Při převodu desetiného čísla na zlomek jsem nejspíše chyběl.
Pokud budu mít na straně hnací motor o otáčkách třeba 1410, nebo 980 ot/min, spočítám si výsledné otáčky - chápu správně, že pokud mám motor o otáčkách 1410 ot/min, pak při prvním převodu (0,575) spočítám otáčky jednoduše 1410 x 0,575 a výsledkem budou otáčky na hnané hřídeli 810,75 ot/min? Rozumím tomu správně? pokud bych použil motor 980 ot/min budou otáčky na prvním převodu 980x0,575=563,5 ot/min? Čárku v souvětí bych tedy zvládl snadněji než matematiku .... ach jo, kdybych já tenkrát dával víc pozor.
Díky všem za radu mistři !

Cjuz · 2. 10. 2018, 7:56

Zlomky jsou jednoduché:

92 160 0,58 .. 4/7
112 142 0,79 .. 4/5
128 128 1,00 .. 1
142 112 1,27 .. 1 1/4
160 92 1,74 .. 1 3/4

A otáčky chápeš správně (při motoru 1410):
811
1112
1410
1788
2452

prochaska · 2. 10. 2018, 8:05

Nezoufej, stačí si zapamatovat jediné pravidlo: když jsi v háji s výpočty, volej wolframalpha.com.

Pak tam jen napíšeš třeba 0.575 (s desetinnou tečkou, ne čárkou - to by si myslel, že je to vektor), on pozná co bys asi tak chtěl a řekne ti, že je to 23/40.

Mně vyšlo

1. převod = 0,575 = 40/23
2. převod = 0,788 = 197/250
3. převod = 1
4. převod = 1,268 = 317/250
5. převod = 1,738 = 869/500

Tyhle čísla teda nejsou moc hezký (asi jsi náhodou trefil nějaký prvočísla) tak si trochu pohraj s desetinama, dokud to nevyjde pěkně

Od oka bych tipoval že to bude přibližně

1. převod = 0,575 = 4:7
2. převod = 0,788 = 4:5
3. převod = 1 = 1:1
4. převod = 1,268 = 5:4
5. převod = 1,738 = 7:4

EDIT: koukám, že mě předběh Cjuz

prochaska · 2. 10. 2018, 8:22

Ještě dodatek, když do toho wolframu napíšeš příkaz

Rationalize[0.575 , 0.01]

tak sám najde "nejhezčí" zlomek pro číslo 0.575 v rozsahu plus mínus 0.01.

Wema · 2. 10. 2018, 8:51

Teda hoši, jste borci ... já se s tím tady mořil přes dvě hodiny a slušného výsledku jsem se nedobral

jen jsem si vybavil vzpomínku ze střední, kdy jsem na krácení zlomků dostával čtyřku za čtyřkou ..... z milosti předpokládám

Díky moc, pomohlo mi to !

Pokud tedy teď znám otáčky převodu na předloze soustruhu a chci udělat převoid z předlohy na vřeteno s tím, že za použití frekvenčního měniče chci dosáhnout rozsahu 15 - 1500 otáček, vystačím si jen s touhle kaskádou, nebo budu muset přidat ještě další předlohu pro "velkou a malou" řadu? pokud ne, jaké otáčky mám spočítat na vřeteno při převodu na předloze 1:1 ? Je výhodné dostat na vřeteno polovinu otáček mezi 15 - 1500 rpm? V mém případě tedy nějakých 750 otáček ? Budu schopen frekvenčním měničem dosáhnout hodní i spodní hranice 15 - 1500 ot/min?
Chápu, že jsem Vám asi dostatek informací o pohonu nedal, ale zatím se bavíme čistě teoreticky.

Díky frajeři, vážím si toho!

testone · 2. 10. 2018, 9:39

jednoduchý převod jsi zvládnul
pokud dáš dva nebo víc za sebou, výsledný převodový poměr té kaskády je násobek jednotlivých převodů
tj. třeba 0,575x0,4=0,23
tj. výsledné otáčky budou třeba těch 980x0,23=225,4
atd

prochaska · 2. 10. 2018, 9:55

Problém bude s nízkými otáčkami. S dobrým frekvenčákem dosáhneš skoro na nulu, ale s malým krouťákem. Při tom u soustruhu potřebuješ v nízkých otáčkách právě co největší krouťák. S nějakým větším převodem pro "nízkou řadu" otáček by to bylo určitě lepší. A ještě pro ty nízké otáčky musíš mít přídavný ventilátor na chlazení motoru, motor se sám neuchladí (vrtulka potřebuje otáčky).

Wema · 2. 10. 2018, 10:24

Jasně, díky, to jsem myslím vcelku pochopil. Přál bych si, abych nemusel dávat více jak jednu předlohu a zvládnul to se dvěma řemeny, když to řeknu narovinu. Rád bych to co nejvíce zjednodušil a co nejvíce zpraktičnil. Pokud bych tedy převod mezi kaskádovitou předlohou a vřetenem hnal převodem 0,44 což by bylo za použití třeba řemenice 140mm : 62mm ... dosáhl bych surového převodu na vřeteno při použití motoru o 980 ot/min v těchto stupních:

1. převod = 248 ot/min
2. převod = 340 ot/min
3. převod = 431 ot/min
4. převod = 546 ot/min
5. převod = 750 ot/min

Při hrubém výpočtu jsem vycházel z toho, že vrchní otáčky chci 1500 ot/min ..... pokud tedy při 5. nejrychlejším stupni dosáhnu na vřetenu surových otáček 750 ot/min a použiju na měniči kmitočet 100Hz, měly by se tedy otáčky zdvojnásobit. Měl bych tedy dosáhnout mnou požadovaných 1500 otáček na vřetenu.

Když se ale zamyslím na spodní hranici otáček, kdy na první stupeň dosáhnu surových otáček na vřetenu 248 ot/min a použiju úpravu kmitočku frekvenčním měničem na doporučovano uspodní hranici 25Hz, měl bych otáčky pouze snížit o jednu polovinu, říkám to dobře? Dosáhl bych tedy spodních otáček pouze 124 ot/min .... a já si představoval tak 15 až 20 otáček za minutu. Znamená to tedy, že budu muset jít s kmitočtem níž - hoodně níž, což motoru nejspíše neprospěje a nebo budu muset přidat další převod. Nebo oželet horní otáčky a polevit s nimi. Musel bych tedy volit třeba poměr převody mezi předlohou a vřetenem 0,06 abych byl schopen zpřevodovat první stupeň z 564 otáček za minutu na +/- 30 otáček za minutu, abych je následně mohl frekvenčním měničem s kmitočtem posunutým na 25Hz zvládl zredukovat na požadovaných 15 ot/min. To by v praxi znamenalo, že horní řemenice by musela být třeba 150mm a spodní 9mm, což je fyzicky nemožné

To vše tedy za předpokladu, že jsem princip frekvenčního měniče i převodů pochopil zhruba správně.

Pak už je tedy spíše na mě, zda zvolím kompromis mezi horní a spodní hranicí otáček, nebo přidám další předlohu. Každopádně pár večerů s tužkou, papírem a kalkulačkou mě jistě neminou

... alke aspoň jsem zjistil, v jakých číslech bych se čistě teoreticky pohyboval.

Dalším vysloveným otazníkem by mohl být dvourychlostní motor, kde bych byl schopen "přepínat" mezi motorem s otáčkami 1400rpm a 900rpm ..... znamenalo by to ale mnou vybrané motory hodit někam do kouta a hledat dál ... a kupovat. Ale kdo chce kam .... je to můj boj

PS: chlazení motoru mám samozřejmě vyřešeno, to je v pohodě ... otázko uje, jak nízko jsem schopen se FM dostat a jaké budou výsledné nízké otáčky s nějakým rozumným krouťákem

Díky vám za vše, borci !

prochaska · 2. 10. 2018, 10:44

Dvourychlostní motor je zbytečný, stačí ten na nižší rychlost a frekvenčákem ho můžeš honit klidně do 3000 otáček, motory se vyvažují jako pro 2800 otáček i když pak běží třeba na 900 (obyčejné, spec. motory pro použití s frekvenčákem jsou vyvážené pro vyšší otáčky). Možná, že nakonec bude nejlepší to dát dohromady tak jak to teď máš a kdyby to dost netáhlo v nízkých otáčkách tak teprve přidat převod.

Mex · 2. 10. 2018, 11:30

A proč se trápit se zlomky, když to nejsou tví kamarádi?
Vždyť můžeš počítat přímo s těmi spočtenými poměry.
Např.:
1. převod ... 0.575
2. převod ... 0.789

Převody za sebou se prostě násobí.
Tak po obou převodech to bude 0.575 x 0.789 = 0.454
Takže pro motor 1410RPM budeš za 2. převodem mít otáčky 1410 x 0.454 = 640RPM

EDIT: Měl jsem ten dotaz dlouho otevřený v zapomenutém panelu, a mezitím už ti odpověděl to samé testone. Tak jako že jsem nic neřekl.

EDIT2: Aby ten můj post nebyl úplně zbytečný, tak ještě něco. Už jsem ti to psal v tom druhém vláknu, ale zopakuju. S frekvencí na slušném vektorovém měniči můžeš jít hodně nízko, klidně i na těch 5 Hz nebo i níž. Výkon pak bude sice malý, ale ne kroutící moment.
Trocha teorie: výkon motoru je moment krát otáčky krát konstanta. Takže při nízkých otáčkách samozřejmě klesá výkon, ale vůbec nemusí klesat moment. A dobrý měnič ti ten moment v nízkých otáčkách dá klidně i větší, než ve jmenovitých otáčkách.
Takže shrnuto a podtrženo: je třeba rozlišovat výkon a kroutící moment.

prochaska · 3. 10. 2018, 8:50

Zachovat krouťák ale u soustruhu normálně nestačí, ten se musí s klesajícími otáčkami zvětšovat (menší otáčky se použijí při soustružení na větším průměru) takže aspoň nějakým převodům se člověk stejně nakonec nevyhne, když má být takovýhle rozsah otáček.

atlan · 3. 10. 2018, 9:36

ked pozeram na ten sustruh, ja by som motor otocil, dal tam pevodovku z auta napr LADA z nej jeden remen na remince a mas 4 kvalty rychlo zaradene + menic a si za vodou.

Mex · 3. 10. 2018, 4:10

prochaska píše: ↑3. 10. 2018, 8:50 Zachovat krouťák ale u soustruhu normálně nestačí, ten se musí s klesajícími otáčkami zvětšovat (menší otáčky se použijí při soustružení na větším průměru) takže aspoň nějakým převodům se člověk stejně nakonec nevyhne, když má být takovýhle rozsah otáček.

No pokud potřebuju menší otáčky proto, že chci třeba přesoustružit železniční kola, tak samozřejmě ano.
Ale tady se bavíme o velmi nízkých otáčkách kvůli řezání závitů očkem...

Poznámka: Ty jsi samozřejmě ten poslední, koho bych zrovna já mohl ve strojařině poučovat. Bylo to myšleno jen jako připomenutí předmětu otázky. Samozřejmě převod navíc je fajn, ale kdo se s tím má furt přehazovat.

prochaska · 3. 10. 2018, 4:19

Aha, ty závity jsem přehlídnul. Pak je to asi jasný a nejspíš bezproblémový

Wema · 7. 10. 2018, 10:25

Kluci, že se k tomu znova vracím .... platí při regulaci frekvenčním měničem klasická přímá úměra, nebo je nutno počítat s nějakou ovlivnitelnější ztrátou ? Možná to říkám hloupě .... ale dejme tomu, že na předloze soustruhu budu mít 100 ot/min při běžném provozu motoru na 50 Hz ....
Frekvenčním měničem chci měnit kmitočet v rozsahu 25-100 Hz ... platí tedy následující přímá úměra ?

25 Hz = 50 ot/min
50 Hz = 100 ot/min
75 Hz = 200 ot/min
100 Hz = 400 ot/min

Lze to považovat za skutečnost, nebo se musí počítat s výraznou odchylkou při různém kmitočtu, nebo je to ba naopak holý fakt a otáčky budou při regulaci téměř shodné s mým výpočtem ?
Chápu to dobře, nebo jsem úplnej trouba ?