następny »

[markcomp]

jaka siła powstaje na nakrętce ?

przyjmując bardzo uproszczony model obliczeń.... 100% efektywności:








nowe ilustracje do tematu:

[markcomp]

A te silniki nadają się do frezarki do aluminium i metalu przy bezpośrednio podłączonej śrubie trapezowej 16x4.

mowa jest o sinikach 19kg.cm


skok śruby P=4mm
moment silnika jest mierzony na ramieniu R=1cm=10mm
a siła na ramieniu 1cm to F=19kg

stąd => W = (F x 2 Pi R) / P = ( 19 * 2 * 3.14 * 10 ) / 4 = 298.30 kg

czyli siła na osi śruby teoretycznie może osiągnąć wartość 29,83kg
biorąc jednak pod uwagę wszelkie przeszkody takie jak tarcia... itp
można przyjąć zapas i założyć iż dysponujemy jedynie 25% wyliczonego W

25% W = 74.57kg

[kris79]

Dziękuję za pomoc, ale chyba jest błą w obliczeniach, bo mi wyszło 7,4575 - zapomniałeś pomnożyć pi przez dwa.
Niestety słaby byłem z fizyki więc mam jeszcze jedno pytanie co do tego wzoru:
mianowicie mam arkusz w excelu z forum, w którym można obliczyć siłę skrawania i tam np dla frezu 2mm zagłębiając się w stal na 2mm otrzymujemy siłę około 500 N.
Jak to sie ma do tych 7 kg?

[markcomp]

Dziękuję za pomoc, ale chyba jest błą w obliczeniach, bo mi wyszło 7,4575 - zapomniałeś pomnożyć pi przez dwa.

już poprawiłem... dzięki za uwagę

Niestety słaby byłem z fizyki więc mam jeszcze jedno pytanie co do tego wzoru:
mianowicie mam arkusz w excelu z forum, w którym można obliczyć siłę skrawania i tam np dla frezu 2mm zagłębiając się w stal na 2mm otrzymujemy siłę około 500 N.
Jak to sie ma do tych 7 kg?

9.81N = 1kg
stąd => 500N = 50.96kg

więc jeśli chcielibyśmy zgarniać frezem 2mm w głąb 2mm - to trzeba by dysponować 50kg...
a z obliczeń wyszło 29kg (dla 19kg.cm)

więc dla 50Kg -> silnik powinien mieć 32.75kg.cm
jednak to na styk... najlepiej było by mieć paro krotny zapas
np. 4 krotny

czyli szukamy silnika 131kg.cm....
może jednak zmniejszyć skok śruby !

mam do zaproponowania silniki 30kg.cm z prądem 4A (czyli idealne do M542)... właśnie przeszły moje testy - i pewnie nie długo będę organizował listę społeczną

można też zastosować silniki 85kg.cm z 8-przewodami... moża go podłączyć bipolarnie-szeregowo => wtedy będzie sterowny 3A (M542 pociągnie)
albo bipolarnie-równolegle - co wymaga prądy 6A... czyli trzeba zastosować np. M880

[markcomp]

znalazłem jeszcze jeden błąd w moich obliczeniach - pomyliłem "cm" z "mm"
poprawiłem:
http://smf.cnc.p9.pl/index.php?topic=447.msg892#msg892
dzięki temu zyskujemy 10x większą siłe na śrubie

tak więc ostatnia odpowiedź wymaga aktualizacji:

...mam arkusz w excelu z forum, w którym można obliczyć siłę skrawania i tam np dla frezu 2mm zagłębiając się w stal na 2mm otrzymujemy siłę około 500 N.

500N to ok. 50kg

a śruba w/g ostatniej wersji poprawionej obliczeń powinna dawać siłę ok. 74kg (pełan wartośc teoretyczna to 298kg)

[markcomp]

otrzymałem zapytanie:

czy da się na tym serwie osiągnąć prędkość ramy maszyny 400mm/min przy założeniu że brama waży około  troche ponad około 100kg i stosując śrubę kulową 25x10?

tak - z dużym nadmiarem...


pytanie dotyczyło serva AC 750W 2.39Nm 3000rpm




oto obliczenia...


400mm/min to 6.666mm/sek
śruba 25x10 - to skok 10mm...

czyli
6.6666mm - 1s
10mm - x => x= 1.5s dla pokonania 10mm
czyli prędkość obrotowa dla posuwu 400mm/min przy skoku 10mm
to 1/1/5s = 0.666obr/sek

servomotor stabilizuje moment ciągły 2.4Nm (w przeciążeniu paru sekundowy x3)
do prędkości 3000rpm czyli do 50obr/sek

załóżmy, że w takim razie sprzęgniemy śrubę z osią servomotoru
za pomocą paska zębatego redukującego 3x obroty (3x rośnie moment)

czyli prędkość max będzie 16.66obr/sek (to i tak 25 razy więcej niż 0.666obr/sek)

co do moment i siły na śrubie...

policzmy w/g najprostszego modelu śruby



Q =  P * 2 * Pi * R / h = 3*2.4N * 2 * 3.14 * 1000mm / 10mm = 4521,6N = 460kg

siła ciągła 460kg ... w przeciążeniu paro sekundowym x3 = 1380kg
czyli powinno starczyć do "walki" ze 100kg-mowa bramą
nawet przy braku sprzężenia redukującego obrotu, by starczyło...
jednak i tak trzeba jakoś sprzęgnąć silnik ze śrubą...
dlatego zalecam redukcję obrotów (przy okazji)

maksymalna prędkość przesuwu - to 50obr/sek / 3(redukcja) * 10mm/obr =
166.66mm/sek --> 10000mm/min = 10m/min

ciekawe jak się będzie zachowywać śruba przy 16obr/sek
(to zależy od długości i średnicy)

[markcomp]

czy da się na tym serwie osiągnąć prędkość ramy maszyny 400mm/min przy założeniu że brama waży około  troche ponad około 100kg i stosując śrubę kulową 25x10?

Zaszła pomyłka: Prędkość miała być 400mm/s a nie min.

400mm/sek - to 40obr/sek śruby
silnik może do 50obr/sek (czy śruba może??)

co do momentu (bez redukcji)
Q =  P * 2 * Pi * R / h = 2.4N * 2 * 3.14 * 1000mm / 10mm = 1507N = 153.63kg
w przeciązeniu serwo wyda x3 = 461kg

co powinno spokojnie starczyć...

[bartuss]

ktos tu zapomniał uwzględnić sił tarcia

[markcomp]

ktos tu zapomniał uwzględnić sił tarcia

to tylko szacowanie...
skoro nie wiadomo dokładnie CO TO ZA ŚRUBA - to trudno uwzględniać to w obliczeniach...
jak mamy zapas 300% - to powinno TO zwalczyć "jakieś tam tarcie"

[markcomp]

silnik 6.9Nm = 70kgcm
bezpośrednie sprzężenie z śrubą
skok śruby P=6mm
moment silnika jest mierzony na ramieniu R=1cm=10mm
a siła na ramieniu 1cm to F=70kg

siła osi
stąd => W = (F x 2 Pi R) / P = ( 70 * 2 * 3.14 * 10 ) / 6 = 732,66kg

punkt mocy szczytowej dla silnika 6,9Nm przy 70V to 285W przy 6,58obr/sek

prędkość załamania momentu 6,58obr/sek
oznacza dla śruby o skoku 6mm posuw 39,48mm/sek = 2368,8mm/min

jeśli taka pręskość z dużym momentem nie jest potrzebna... można zastosować przełożenie redukujące prędkość (a zwiększające moment)



silnik 8,5Nmm = 87kgcm
bezpośrednie sprzężenie z śrubą
skok śruby P=6mm
moment silnika jest mierzony na ramieniu R=1cm=10mm
a siła na ramieniu 1cm to F=87kg

siła osi
stąd => W = (F x 2 Pi R) / P = ( 87 * 2 * 3.14 * 10 ) / 6 = 910,6kg

punkt mocy szczytowej dla silnika 8,5Nm (wersja 6A) przy 70V to 234,05W
przy 4,38obr/sek

prędkość załamania momentu 4,38obr/sek
oznacza dla śruby o skoku 6mm posuw 26,28mm/sek = 1576,8mm/min

[markcomp]

12kg do podniesienia w układzie(śruba trapezowa, łożyska liniowe i toczne) o sprawności 36%
sterownik TB6560

Silnik 3.1Nm/6A/3A


Załóżmy, że sterownik zasila 3A (połączenie szeregowe), a zasilanie
sterownika jest 30V (napięcie decyduje o punkcie szczytowym mocy).
To pozwala na punkt szczytowy mocy ok. 68W -->> co starcza na
utrzymanie momentu do 3.5obr/sek... powyżej tej prędkości moment będzie
musiał spadać...

siła teoretyczna śruby o skoku 4mm (złożenie)

siła osi
stąd => W = (F x 2 Pi R) / P = ( 30 * 2 * 3.14 * 10 ) / 4 = 471.0 kG
nie zostanie z tego tylko 36% --> 471.0 * 0.36 =  169.56kG

wciąż dość dużo

załóżmy, że nie będziemy przeciążać silnika więcej niż w 25%...
169.56 * 0.25 = 42.39kG

czyli siły jeszcze trochę zostało

[markcomp]

silnik 3.6Nm = 35kgcm
bezpośrednie sprzężenie z śrubą
skok śruby P=5mm
moment silnika jest mierzony na ramieniu R=1cm=10mm
a siła na ramieniu 1cm to F=35kg

siła osi
stąd => W = (F x 2 Pi R) / P = ( 35 * 2 * 3.14 * 10 ) / 5 = 439.6kg

punkt mocy szczytowej dla silnika serwokrokowego 3.6Nm przy 70VAC to 385W przy 17obr/sek

prędkość załamania momentu 17obr/sek
oznacza dla śruby o skoku 5mm posuw 85mm/sek = 5100mm/min

jeśli taka prędkość z dużym momentem nie jest potrzebna... można zastosować przełożenie redukujące prędkość (a zwiększające moment)

[markcomp]

silnik 35Nm
skok śruby P=5mm


siła osi
stąd => W = (F x 2 Pi R) / P = ( 35 * 2 * 3.14 * 1000 ) / 5 = 43960.0N = 4481.14kG

4 TONY

[markcomp]

silnik 4.2Nm
skok śruby P=5mm


siła osi
stąd => W = (F x 2 Pi R) / P = ( 4.2 * 2 * 3.14 * 1000 ) / 5 = 5275.2N = 537.73kG

[markcomp]

silnik 3.1Nm
skok śruby P=5mm


siła osi
stąd => W = (F x 2 Pi R) / P = ( 3.1 * 2 * 3.14 * 1000 ) / 5 = 3893.6N =  396.9kG

[markcomp]

siła max przy ściskaniu 8kN

P=Q*h/(2*Pi*R)
P= 8000*4/(2*3.14*1000) = 5.09554140127 N (na ramieniu 1000mm)

[markcomp]

P=Q*h/(2*Pi*R)

siła osi na stole 700kG=6867N

P=Q*h/(2*Pi*R)=6867*10/(2*3.14*1000)=10.93N

czyli 10.93Nm starczy przy śrubie skok 10mm na wytworzenie siły 700kG...

[Jagoda]

Obliczenia raczej tylko teoretyczne, bo nie spotkałam się jeszcze, żeby w praktyce ktoś coś takiego liczył.
Chyba, że producent śruby jedynie.

[markcomp]

Te obliczenia są "bardzo" uproszczone - jak rozkład siły...
nie uwzględniają efektywności.... itp... itd...
Jednak TRZEBA napędy liczyć.... a NIE liczyć, że się UDA

[Jagoda]

Najlepiej używać takich z dużym zapasem

[markcomp]

śrubie fi 20 skok 20
Waga wózka max 40kg

P=Q*h/(2*Pi*R)

P=40*9.81 * 20 / (2*3.14*1000)=1.25N na ramieniu 1m(1000mm)
----

Przy zastosowaniu 3Nm w dużej wersji 86mm
https://oferta.forum-cnc.pl/?183,silnik-serwo-krokowy-3nm-sterownik-2hss86h-3m-kenkodera



sterownik-silnik zasilany 70vac
szczyt mocy silnika (ok, 411W) wystąpi przy 21.8obr/sek

a to daje szybkość wózka 20*21.8*60/1000=26.16 m/min

Przy zastosowaniu 3Nm w małej wersji 60mm
https://oferta.forum-cnc.pl/?181,silnik-serwo-krokowy-3nm-sterownik-2hss57-2m-kenkodera




sterownik-silnik zasilany 40vdc
szczyt mocy silnika (ok, 169W) wystąpi przy 9,02obr/sek

a to daje szybkość wózka 20*9.02*60/1000=  10.82m/min