jak správně dimenzovat motor

MX9 · 26. 9. 2006, 1:45

Dobrý den,

začínám dělat s motorama a chtěl jsem se zeptat jak je správně dimenzovat. Existuje nějaký odkaz kde by bylo ohledně motorů a jejich dimenzování všechno pěkně pohromadě. Důležitým parametrem je moment setrvačnosti, přesnost kroků atd.. Ale když mám kotouč 500 mm průměr 10 mm šířku a váží 5 kg a chci s ním pootočit vždy o 60° s přesností +- 0,2 mm jaký krokáč zvolit. Moment bych spočítal ale co převodovka,atd ...

Díky za každou radu nebo odkaz

tomashal · 26. 9. 2006, 8:44

Ačkoliv jsou vaše požadavky poměrně nepřesné, pokusím se pomoct. Při volbě krokového motoru (KM) se počítá zejména se statickým momentem (Nm), dynamickým (točivým) momentem (Nm) a s velikostí jednoho celého kroku (°). Moment setrvačnosti (kgm2), Vás zajímá při výpočtu zrychlení.
Z Vašeho popisu předpokládám, že chcete polohovat nějaký talíř s uvedenými parametry. Přesnost polohování je lépe v tomto případě uvádět ve stupních jelikož se jedná o rotační pohyb. S uvedeného +-0,2 mm předpokládám, že máte na mysli přesnost na obvodu talíře.
Obvod talíře je 500*3,1416=1570,8 mm - to je 4,36 mm na stupeň potočení. Ze zadané obvodové přesnosti +-0,2 mm vyplívá přesnost ve stupních 4,36/0,2=22 -> +-(1/22)°. Přesnost natočení KM při maximálním zatížení je rovna polovině celokroku. Použijete-li takový typický KM s krokem 1,8° (200 kroků na otáčku), je jeho přesnost natočení +-0,9°. Vy potřebujete +-(1/22)°, to je převodový poměr převodovky 0,9*22=20 (20:1). Pouze pro upozornění: takové přesnosti nebude lehké dosáhnout. Běžná planetová převodovka má vůli v jednotkách minut. S vůlí 5 minut nebude dosaženo požadované přesnosti! Ostatně mechanickou konstrukci a vymezení vůle už ponechám na Vás.

Co je dále potřebné řešit, je síla motoru. Ztráty budou v ložiscích a v převodovce. Tyto údaje naleznete v dokumentu k dané převodovce apod. Minimálně toto tření musí být překonáno dynamickým momentem KM. Ten je vždy o něco nižší než statický moment. Přebytek dynamického momentu využijete k roztočení talíře. Čím větší zrychlení talíře požadujete, tím větší musí být dynamický moment motoru. Tento moment je ale díky převodovce na jejím výstupu 20x vyšší než moment motoru. Takže posledním výpočtem bude (už pouze naznačím) výpočet potřebného momentu k dosažení požadovaného zrychlení talíře. Výsledek vydělíte 20-ti a příčtete odpor převodovky. Toť minimální požadovaný moment motoru. Ten z důvodu dostatečné rezervy vynásobte 2, čímž za normálních okolností pokryjete i moment setrvačnosti rotoru a ostatních mechanických dílů.
Statický moment motoru musí být takový, aby překonal statické zatížení talíře. Takže zatížení talíře stačí opět vydělit převodovým poměrem převodovky a dostanete požadovaný statický moment motoru a ten opět vynásobíte 2x.
Ještě na závěr bych dodal, že když dostatečně předimenzujete výkon motoru, bude přesnost lepší než 0,9°. Když tedy například použijete KM s momentem ještě 4x větším. Můžete použít převodovku s polovičním převodem (10:1) a přesnost by měla být stále dostatečná.

Od síly motoru pak volíte i spojky, elektronický budič a další součásti.

Tomáš

MX9 · 27. 9. 2006, 7:18

Děkuji za informace. Hodně mi to pomohlo.

27. 9. 2006, 8:38

jeste se to da odflaknout jednoduseji. proste zmerit moment toho zarizeni napriklad momentovym klicem a pak vhodne predimenzovat
dal bych tak nejmene 2x spise 4x takovy moment nez je odpor celeho zarizeni

co se tyce presnosti a prevodu tam uz se skutecne musi zacit pocitat

daji se koupit i naprosto bezvule prevodovky ale za jine penize a to ze je bez vule bude asi taky jen docasna zalezitost

MX9 · 27. 9. 2006, 11:13

Možná trochu hloupý dotaz, ale nevěděl byste o např. nějaké knížce kde jsou výpočty popsané protože podle všech těchto informací je toho opravdu hodně s čím se musí počítat. Já jsem třeba vůbec nevzal v úvahu vůle převodovek, také jsem nevěděl, když použiju KM s momentem ještě 4x větším, můžu použít převodovku s polovičním převodem.... Chybí mi spoustu znalostí kolem motorů a to bych změnit .

Díky MX9

27. 9. 2006, 11:31

da se jeste udelat to ze se vule budou kompenzovat softwarove
pak je dobe dotahnout stul aby sel trosku hure
tim padem se to nepohne ve vuli kdyz prijde mensi sila na stul
a soucasne pohyb muze byt velmi presny i prez to ze tam ta vule je
na to je potreba dimenzovat motor protoze premahani odporu stolu je pak navic plus nejaka uzitecna sila se kterou je potreba taky pocitat

Josef · 7. 12. 2006, 10:12

A co takhle zkusit převod ozubeným řemenem. Tam je vůle vždy menší - o hodně - než zubačka. Jde jen o to, zda se najde vhodný řemen (modul, únosnost) a udělat řemenice. Nástroj si necháte upravit z kotoučové či korunkové frézy, dělička a jedem.

RadekCX · 8. 12. 2006, 2:14

to lze resit treba snekovou delickou (bezne maji prevod 96:1) s elektromechanickou aretaci - vule se vymezi excentrem na sneku a pio natoceni se kotouc zabrzdi elmg. brzdou

Josef · 8. 12. 2006, 10:05

Pro menší převodový poměr mi přijde jednodušší a levnější řemen. Šnek se dá vymezit excentrem, ale není to na dlouho, zvláště při vysokých točkách. Na to je dělené kolo, ale to už je jiná kategorie. Takový převod umí udělat jen málokdo. V tomto státě tak 2 - 3 firmy max.

RadekCX · 9. 12. 2006, 10:53

no o vysokych otackach zatim nebyla rec (jedina potreba byla "pootocit")

a pokud umi udelat delene kolo s automatickym vymezeni vule jen 2-3 firmy v republice pro takovouhle aplikaci tak to by bylo s nasi republikou dost mizerne