Śruba trapezowa - dobór napędu

lakij1 · Post napisał: **lakij1** » 15 maja 2017, 08:01

Witam,

wykonuję konstrukcję która ma dźwigać ciężar o wadze maksymalnej 320kg. Napęd ma być oparty o śrubę trapezową 24x5 i nakrętkę stalową. Ile Nm musi mieć silnik, żeby pociągnął taki ciężar?

Z góry dzięki za odpowiedzi

zibi · Post napisał: **zibi** » 15 maja 2017, 13:02

https://www.matematyka.pl/363285.htm

Areo84 · Post napisał: **Areo84** » 15 maja 2017, 21:51

min. 45Nm

nakrętka stalowa niezbyt się tu nada

atom1477 · Post napisał: **atom1477** » 16 maja 2017, 15:33

A nie 4.5Nm?

kolec7 · Post napisał: **kolec7** » 17 maja 2017, 06:36

A pokażecie jakieś przykłady obliczeń?
Może być zwykła fota telefonem kartki papieru?!

adam Fx · Post napisał: **adam Fx** » 17 maja 2017, 09:05

przykład z "rozważania o CNC" link jest niestety blokowany przez forum.
Q-siła na śrubie
P-siła na ramieniu
R- dł. ramienia
h- skok
Q = P * 2 * Pi * R / h = 3*2.4N * 2 * 3.14 * 1000mm / 10mm = 4521,6N = 460kg
trzeba jeszcze uwzględnić niską sprawność .

ajt · Post napisał: **ajt** » 17 maja 2017, 09:15

Pierwszy raz coś takiego liczę (chyba że na fizyce 35+ lat temu, ale nie pamiętam

Śrubę o promieniu r i skoku s można traktować jak równię pochyłą o wysokości s i długości (w przybliżeniu) 2*pi*r.
F=320kG~=3140N.
Praca=siła*przesunięcie (dowolną drogą jest taka sama) czyli F*s=Fm*2*pi*r
Stąd siła, jaką należy wpychać po równi wynosi
Fm=(F*s) / (2*pi*r)
Silnik musi działać taką siłą na promieniu r, czyli moment będzie równy
M=Fm*r
r się skraca i dostajemy
M=(F*s) / (2*pi) = (3140N*0,005m) / (2*pi) ~=2,5Nm
Teraz pozostaje kwestia tarcia śruby o nakrętkę. Nie mam pojęcia, jaka część momentu pójdzie na to, ale zakładając, że prawie połowa, silnik 4,5Nm powinien wydolić

Uzupełnienie: tak sobie czytam teraz o sprawności napędu na śrubie trapezowej i znajduję sporą rozpiętość, zależnie od materiału i smarowania. Znalezione wartości to od 20 do 50%, więc zakładając najgorszy przypadek, czyli 20%, należy wziąć silnik 12,5Nm

markcomp77 · Post napisał: **markcomp77** » 17 maja 2017, 10:24

(1)Statycznie - siła potrzebna na osi równoważy opory(braki w efektywności) i ciężar (oś góra-dół)
(2)Dynamicznie - siła walcząca z bezwładnością musi być większa niż F=m*a zgodnie z IIZDN
Przyśpieszenie "a" dla uproszczenia obliczeń i wytworzenia zapasu może przyjąć wartość g=9.81m/(s*s)
(3) masa ciała jest "m" w "kg"

stąd => siła osi powinna byś w okolicy 2*"m" wyrażone w "kG"

braki w efektywności i tarcia mogą być pokryte w nadwyżce siły potrzebnej na zbyt duże przyśpieszenie "g"...

atom1477 · Post napisał: **atom1477** » 17 maja 2017, 16:03

https://secure.link/bMo8AwRd i kliknąć "Continue to website".

Areo84 · Post napisał: **Areo84** » 18 maja 2017, 23:04

atom1477 pisze:A nie 4.5Nm?

320kG podnoszone na zwykłym trapeziaku to na pewno nie 4,5Nm

ajt pisze:r się skraca i dostajemy
M=(F*s) / (2*pi) = (3140N*0,005m) / (2*pi) ~=2,5Nm

a gdzie się podziało tarcie ?

Jak już chcecie to liczyć to trzeba by policzyć kąt wzniosu linii śrubowej, pozorny kąt tarcia, przyjąć współczynnik tarcia pary ciernej nakrętka- śruba, no i przydałoby uwzględnić moment tarcia na powierzchni oporowej o ile nie jest ułożyskowana tocznie .
http://www.pkm.edu.pl/index.php/polocen ... 4-01010104

Przerabiałem już ten temat. Moment z obliczeń potrafi wychodzić optymistycznie mały. Ale żeby to pewnie podnosiło trzeba doliczyć jeszcze spory zapas. Gwint trapezowy ma mizerną sprawność.

Przykładowo napęd takiego podnośnika na 330kg ze srubą Tr36x6 ma 50Nm :

https://www.ebmia.pl/dzwignik-srubowy-ds63-p-42561.html

Śruba Tr24x5 z racji mniejszej średnicy i mniejszego skoku nie będzie wymagać aż 50Nm. Ale na pewno nie będzie to 4,5 czy 2,5 Nm Panowie

Śruba trapezowa - dobór napędu