Volba výkonu servomotoru pro elektronický pohybový šroub

[miv]

Ahoj kamarádi. Budu kupovat soustruh od Cyrrtecu 2970 VBLC, což je stroj se servomotorem o výkonu 1.5 kW na vřeteni a plánuji jej časem doplnit o servopohon posuvu. Nemáte někdo představu, jaký výkon by měl zhruba mít posuvový servomotor? Po dlouhém zkoumání jsem našel údaj, že obvyklá hodnota je cca 25 procent výkonu vřetene. To vychází na zhruba 400 W servo. Je to tak nebo mi něco uniká?

[Milan199]

To přeci spíše závisí na převodu mezi servem a šroubem, stoupáním šroubu, hmotností suportu, rozkladem sil mezi šroubem a vedením, požadovaném zrychlení a pár dalších věcech.

Jinak 400 W servo už je docela pracant - dal bych mechanickou pojistnou spojku za servo pro případ maléru.

[Cjuz]

Jde taky o to, zda tam dáš převod nebo chceš jednoduchou mechaniku jen 1:1.
U serva je dobré je využívat na nominální otáčky, což se neslučuje s propojením rovnou ze šroubem.
Převod cca 1:2 servu hodně pomůže a chování se zlepší.

Určitě by to viděl 200W + 1:2 převod než 400W na přímo, když bude umět servo 3000ot klidně ještě větší převod.

[miv]

To přeci spíše závisí na převodu mezi servem a šroubem, stoupáním šroubu, hmotností suportu, rozkladem sil mezi šroubem a vedením, požadovaném zrychlení a pár dalších věcech.

Jinak 400 W servo už je docela pracant - dal bych mechanickou pojistnou spojku za servo pro případ maléru.

Ano, jenže to se mění a to servo je tam jen jedno. Takže jej musím dimenzovat na nejhorší případ. A zatím jsem měl jen povšechnou představu, kterou jsem získal z příruček pro výpočet řezných a posuvových sil, kde uváděli ten hrubý koeficient 1:4.
Mně se těch 400 W zdá hrozně moc, ale vlastně nemám představu. Samozřejmě bych radši nadimenzoval tak akorát, aby to stačilo, a přitom jsem nic neutrhl.
Říkal jsem si, jestli třeba někdo neměřil momenty na pohybovém šroubu.

[miv]

Jde taky o to, zda tam dáš převod nebo chceš jednoduchou mechaniku jen 1:1.
U serva je dobré je využívat na nominální otáčky, což se neslučuje s propojením rovnou ze šroubem.
Převod cca 1:2 servu hodně pomůže a chování se zlepší.

Určitě by to viděl 200W + 1:2 převod než 400W na přímo, když bude umět servo 3000ot klidně ještě větší převod.

To se mi líbí. Ten převod tam bude určitě už kvůli mechanickému řešení. Co se týká otáček, to spočítám podle potřebných posuvových rychlostí. Pokud by stačilo 200W servo, pak by to byla paráda s ohledem na rozměry.
Zatím jen sbírám znalosti. Ten stroj ještě ani nemám. Ale určitě vím, že výměnná převodová kola na lyře se mi měnit nechce (dnes jsem se díval na video návod a vstávaly mi vlasy na hlavě ).

[robokop]

ono by asi stacilo 100W ale aby se nemuselo prevodovat, dava se silnejsi

[Cjuz]

Mám 750W servo na přímo na šroubu s 10mm stoupáním a 1m délky.
Vozí celkem 60kg zátěže se zrychlením 1,50m/s2 a rychlostí posuvu 0,5m/s.
Dříve tam bylo jen 400W, ale rezerva pro zrychlení nebyla tak velká.

[robokop]

Ano. Zrychleni je nejvetsi zrout energie.
Treba u zavitu a na velke produktivity se hodi.
Jinak W ti usetri za prevodovku. Dnes je 400W servo za hubicku. Nemusis tam davat 50W krokac. Nepotrebujes prevodovku. Mas dynamiku...

[Pipik]

Říkal jsem si, jestli třeba někdo neměřil momenty na pohybovém šroubu.

Netřeba měřit, snadno spočítáš. V reálu je to pak o nějakých 20% méně.
Tabulku mám v práci, pověsím jí tu zítra, ale co si pamatuju, tak při stoupání šroubu 5mm bude poměr krouťák motoru versus výsledná síla posuvu cca 1:1540 nebo tak nějak. Prostě bambilion.
Čili při servu 200W, což je nějakých 0.6Nm, bude výsledná síla posuvu nějakých 940Nm, čili 94kg.
Přijde ti to málo? Dej tam převodovku 1:5, což je stejně dobrej nápad, pač to servo se umí točit 3000rpm, což nikdy nepoužiješ, takže z toho budeš mít půl tuny síly. A to se ještě ty serva obvykle umí dočasně přetížit až 2,5x, takže 1,2tuny...?

[miv]

Říkal jsem si, jestli třeba někdo neměřil momenty na pohybovém šroubu.

Netřeba měřit, snadno spočítáš. V reálu je to pak o nějakých 20% méně.
Tabulku mám v práci, pověsím jí tu zítra, ale co si pamatuju, tak při stoupání šroubu 5mm bude poměr krouťák motoru versus výsledná síla posuvu cca 1:1540 nebo tak nějak. Prostě bambilion.
Čili při servu 200W, což je nějakých 0.6Nm, bude výsledná síla posuvu nějakých 940Nm, čili 94kg.
Přijde ti to málo? Dej tam převodovku 1:5, což je stejně dobrej nápad, pač to servo se umí točit 3000rpm, což nikdy nepoužiješ, takže z toho budeš mít půl tuny síly. A to se ještě ty serva obvykle umí dočasně přetížit až 2,5x, takže 1,2tuny...?

Mně šlo o to, že nevím, jaké síly se vyskytují při soustružení. Jsou tam síly radiální - ty musí přeprat vřeteno, ale samosebou také axiální - a ty musí překonat ten pohybový šroub. Všechny ty síly jsou pochopitelně závislé na řezných podmínkách a mění se. Nicméně všechny komponenty musejí pokrýt nejhorší možný případ. Já si z axiální řezné síly a posuvové rychlosti dokážu spočítat potřebný výkon. Nemám však představu o těch axiálních řezných silách.
Co se týká převodů - něco už je v posuvové převodovce a ještě přidám převod ozubeným řemenem ze serva na vstupní hřídel. Takže převod tam bude dostatečný. Ta serva, která jsem si vyhlédl, mají standardně 3000 rpm a dokážou krátkodobě až 5000 rpm.

Principiálně mně jde o nahrazení výměnných převodových kol na lyře. Takže ten mechanický převod z vřetene na pohon posuvu nahradím měřením otáček vřetene plus servopohonem posuvového šroubu. Prostě ELS. Zatím je to jen nějaká myšlenka a budu muset zjistit, jestli to je vůbec realizovatelné a v jakém rozsahu s ohledem na dovolené vstupní otáčky stávající posuvové převodovky. Zatím tedy zjišťuji parametry systému pro návrh jednotlivých komponent.

[RaS]

nejvíc tě bude limitovat zvolené zrychlení, dynamika nikoli řezná síla nebo vlastní rychlost posuvu

já osobně bych dal radši silnější servo (co se vejde) přes spojku na přímo než s převodovkou, nemusíš volit rychlá 3000/5000 otáčková serva, ale klidně jen 1500ot - bude mít při stejném výkonu větší moment a nepřidá neduhy převodovky a jednodušeji namontuješ
cenově jestli koupíš 200W s převodokou nebo třeba 750 asi nebude zásadní

spíš se zamysli nad myšlenkou proč to děláš? Proč kupuješ novej soustruh za 80000,- abys mu vyměnil pohony, hlavní vřetenovej motor a v podstatě z něj dělal CNCčko. Proč nekoupíš torzo CNCčkovýho soustruhu - odpadne ti mnoho starostí a kompromisů a budeš o level jinde

[Milan199]

Ano, jenže to se mění a to servo je tam jen jedno. Takže jej musím dimenzovat na nejhorší případ. A zatím jsem měl jen povšechnou představu, kterou jsem získal z příruček pro výpočet řezných a posuvových sil, kde uváděli ten hrubý koeficient 1:4.
Mně se těch 400 W zdá hrozně moc, ale vlastně nemám představu. Samozřejmě bych radši nadimenzoval tak akorát, aby to stačilo, a přitom jsem nic neutrhl.
Říkal jsem si, jestli třeba někdo neměřil momenty na pohybovém šroubu.

Myslím, že z toho co jsem tam vyjmenoval se nemění ani jedno. Zrychlení si musíš nakonec ověřit při reálném provozu a mohl bys pak ubírat víc nežli se ti tam líbí.

Momenty jsem neměřil ale na většině strojů mám krokáče // Berger Lahr - Schneider //. Konkrétně na soustruhu se sklíčidlem 125 a délkou 500 mám na X 2Nm a na Z 4Nm. Myslím, že jsem někde zahlédl, že cty 4Nm jsou 280W, ale v katalogu jsou jenom krouťáky. Pracuje to od roku 1999 bez problémů // zaťukat ! //, ale dneska bych tam dal 4 a 6 Nm. Převody jsou 1/1 řemínkem a stoupání šroubu 5 mm. Je to na lineárech.
Moc nechápu co s tím má společného výkon na vřeteni, ale mám tam 2,2 kW 2800 ot asynchron a je převodován 1 / 2,2 do pomala.

[Milan199]

nejvíc tě bude limitovat zvolené zrychlení, dynamika nikoli řezná síla nebo vlastní rychlost posuvu

já osobně bych dal radši silnější servo (co se vejde) přes spojku na přímo než s převodovkou, nemusíš volit rychlá 3000/5000 otáčková serva, ale klidně jen 1500ot - bude mít při stejném výkonu větší moment a nepřidá neduhy převodovky a jednodušeji namontuješ
cenově jestli koupíš 200W s převodokou nebo třeba 750 asi nebude zásadní

spíš se zamysli nad myšlenkou proč to děláš? Proč kupuješ novej soustruh za 80000,- abys mu vyměnil pohony, hlavní vřetenovej motor a v podstatě z něj dělal CNCčko. Proč nekoupíš torzo CNCčkovýho soustruhu - odpadne ti mnoho starostí a kompromisů a budeš o level jinde

K té řezné síle ... Krokáč 4Nm s převodem 1 / 1 na šroub se stoupáním 5 mm má VELKÉ starosti nacpat do nerezu vrták 16 mm.

Jinak naprostý souhlas.

[miv]

nejvíc tě bude limitovat zvolené zrychlení, dynamika nikoli řezná síla nebo vlastní rychlost posuvu

já osobně bych dal radši silnější servo (co se vejde) přes spojku na přímo než s převodovkou, nemusíš volit rychlá 3000/5000 otáčková serva, ale klidně jen 1500ot - bude mít při stejném výkonu větší moment a nepřidá neduhy převodovky a jednodušeji namontuješ
cenově jestli koupíš 200W s převodokou nebo třeba 750 asi nebude zásadní

spíš se zamysli nad myšlenkou proč to děláš? Proč kupuješ novej soustruh za 80000,- abys mu vyměnil pohony, hlavní vřetenovej motor a v podstatě z něj dělal CNCčko. Proč nekoupíš torzo CNCčkovýho soustruhu - odpadne ti mnoho starostí a kompromisů a budeš o level jinde

Ne - určitě nechci měnit vřetenový motor ani převody. Ani z toho nechci mít CNC. Chci jen nahradit lyru s vyměnitelnými převody. Nic více. Proto mne například dosažitelné zrychlení v podstatě nezajímá. Zatím zkoumám možnosti - možná se to ukáže jako nesmysl.

[chb]

.... nahradit lyru s vyměnitelnými převody. Nic více. Proto mne například dosažitelné zrychlení v podstatě nezajímá.

nahradit převody se dělá většinou pro závitování a tam to zrychlení důležité bude, vyšší otáčky mají lepší řezné podmínky pro kvalitní závit a tam to musí být svižné - nebo se pletu ?