Dobór silnika do napędu śruby

[pitcarn]

Witam,

starałem się znaleźć podobny temat ale nie udało mi się więc zakładam nowy.

Chcę zrobić sobie prasę warsztatową o następujących parametrach:
prędkość posuwu około 50 mm/min,
stały przyrost siły do wartości maksymalnej 30 kN,
długość gwintu śruby około 150 mm (długość czynna śruby).

Śrubę sobie policzę, ale nie wiem jak dobrać silnik. Wiem że muszę uwzględnić tarcie w połączeniu śruba/nakrętka oraz straty na łożyskach. Co jeszcze powinienem uwzględnić ,ew. jak policzyć potrzebną moc. Najlepiej gdyby silnik był zasilany z sieci 230V.

Druga sprawa to jak najłatwiej i najtaniej regulować prędkość obrotową silnika (posuw śruby) - potencjometrem?
Jak najkorzystniej połączyć wałek silnika i śrubę, tzn. jaki rodzaj sprzęgiełka użyć by zachować stały przyrost siły i posuw.

Jestem laikiem, nie kończyłem studiów technicznych dlatego liczę na Waszą pomoc.

[Areo84]

Ja tam jeśli by się dało to wolałbym na hydraulice takie cuś zrobić. Napęd hydrauliczny będzie miał w porównaniu ze śrubowym niemal same zalety : płynniejsze działanie, większa sprawność, łatwość ustawienia dopuszczalnego nacisku i jego kontrolowanie, większa żywotność. Zwykły gwint trapezowy przeznaczony do takich rzeczy w przeciwieństwie do tocznego będzie miał mizerną sprawność ( sporo mniej niż. 50% - to minimum samohamowności gwintu, a zwykle gdzieś ok. 30%) i związane z tym bardzo duże straty mocy. Sprawność poprawnie zbudowanego napędu hydraulicznego będzie rzędu 70-90%.

Ale jak uważasz...

Jak już już dobierzesz śrubę, to musisz policzyć moment potrzebny do obrotu śruby. Będzie to suma momentów tarcia na samym gwincie i na innych powierzchniach oporowych, jak np. element przenoszący nacisk śruby na przedmiot znajdujący się w prasie. Jeśli będzie on na łożysku tocznym to ten moment tarcia nie będzie zbyt duży i możesz zrobić pewne uproszczenie i go pominąć licząc jedynie tarcie na gwincie. Oczywiście nie znaczy to że na łożysku wogóle go nie ma. Tarcie toczne jest dużo niższe od ślizgowego.Jeśli zamiast łożyska oporowego dasz zwykłą tulejkę ślizgową to i moment tarcia będzie spory i nie powinno go się już pomijać.

Teraz mając swoją śrubę np. TR 30x4 ( gdzie 4 to skok śruby w mm/obr) liczysz obroty jakie powinna mieć śruba dla Twojej prędkości posuwu 50mm/min.
Czyli 50/4=12,5 obr/min

Znając moment M [Nm] i obroty n można policzyć moc w kilowatach

P= M x n /9550 [kW]

Oczywiście silnika o tych obrotach nie dobierzesz. Będziesz musiał dużo zredukować obroty przez jakąś przekładnie pasową czy zębatą na której będą też pewne traty mocy. Dlatego do napędu trzeba będzie przyjąć silnik o nieco większej mocy min. te 30%.
Wskazane będzie też jakieś sprzęgło przeciążeniowe czy inne zabezpieczenie może po stronie elektrycznej.
Co do regulacji obrotów to są w sprzedaży proste regulatory na 230V . Tylko że przy takiej regulacji przy mniejszych obrotach silnik będzie wyraźnie słabł i może nie dać dość dużego momentu żeby wogóle ruszyć śrubą. Lepszy byłby falownik, lub jakaś przekładnia bezstopniowa która dodatkowo podnosiłaby moment, ale to już większe koszty.

[pitcarn]

Dziękuję Areo84 za odpowiedź.

Myślałem o hydraulice ale obawiam się że układ będzie droższy w wykonaniu (a o koszty się rozchodzi, inaczej kupiłbym gotową praskę). Poza tym chyba trudniej byłoby kontrolować stałość przyrostu siły i prędkości przemieszczenia ?

W moim układzie mechanicznym to chyba przekładnia pasowa odpada ze względu na możliwy poślizg. O sprzęgle przeciążeniowym to już myślałem, muszę tylko dobrać odpowiednie (a to po wyliczeniu momentu obrotowego).

Tak jak pisałem poprzednio jestem laikiem, bez technicznego wykształcenia ale co tam ,człowiek uczy się całe życie
Puki co bazuję na opracowaniach politechnicznych dotyczących projektów z pkm - podnośnik śrubowy

[Areo84]

Myślałem o hydraulice ale obawiam się że układ będzie droższy w wykonaniu (a o koszty się rozchodzi, inaczej kupiłbym gotową praskę). Poza tym chyba trudniej byłoby kontrolować stałość przyrostu siły i prędkości przemieszczenia ?

Koszt może i wyższy, ale co do łatwości kontroli siły i szybkości to powiedziałbym że to hydraulika wypadałaby dużo lepiej.
Tutaj uzyskanie jakiejś w miarę dokładnej kontroli nacisku będzie raczej problematyczne. Może sprawę załatwi jakieś dopasowane sprzęgiełko z możliwością regulacji.

W moim układzie mechanicznym to chyba przekładnia pasowa odpada ze względu na możliwy poślizg.

Odpowiednie naprężenie, lub pasek zębaty i nie będzie poślizgu.

Tak jak pisałem poprzednio jestem laikiem, bez technicznego wykształcenia ale co tam ,człowiek uczy się całe życie

Widziałem już ludzi bez żadnego technicznego wykształcenia, za to z wyobraźnia, całkiem nieźle radzących sobie w różnych branżach technicznych, i robiących różne fachowe roboty. Bo dla chcącego...

[tomcat65]

Napęd paskiem kiepsko tu widzę. Zakładając nawet silnik 700 obr/min, to zejście do 12/min daje przełożenie ~ 60:1. Przy małym kole napędowym 35mm, x60 daje 2100mm ( dwa metry ) koła odbiorczego.
Nawet pas płaski i małe koło 15mm, to 900 mm odbiorczego.
Przekładnia wielostopniowa - to już komplikacja.
Przekładnia ślimakowa - kompaktowa, zwarta, duże przełożenie. Z małego silnika można uzyskać spory moment.
Jak zawsze są " zady i walety " . Tak samo wolno będzie jechać w dół jak i powrót.

[Areo84]

Racja, nie spojrzałem na wartość przełożenia . Trochę duże jak na pasek, ale można by uprościć konstrukcję zaprzęgając konia czy jakiegoś kuca w kieracie żeby chodził w kółko i napędzał tą śrubę .

[postpost]

trochę stary temat, ale odgrzebie.

przy tych parametrach co kolega podał to tylko hydraulika. nie stosując mimośrodu, a tylko śrubę z silnikiem, otrzyma Kolega młot a nie prasę.
zbiornik, pompa, dwa zawory, tłok, uszczelnienia, podstawa górna i dolna. piękna praska, tyle i tylko tyle.

zawory z regulacją ciśnienia i mamy potencjometr. jeżeli kolega nic nie ruszył i będzie się chciał skusić na hydraulikę, podam wszystkie parametry urządzeń z prasy 40t - jestem w posiadaniu. prasa z zasilaczem hydraulicznym nie większa od lodówki