Jaki silnik/serwo do takiej platformy

[bogus105]

Witam,

od strony czysto fizycznej popełniając następujące założenia:

- śruba napędowa w pionie
- całkowita masa podnoszonego ładunku (łącznie z masą samej rampy, itp...): m = 200kg
- rzecz się dzieje na planecie Ziemia: g = 9,8065 m/s^2
- droga do pokonania jadąc w górę (przeciwko grawitacji): L = 0,3m
- czas na przebycie tej drogi: t = 2s

Tera wzory i obliczenia:

- wzór na drogę dla ruchu jednostajnie przyspieszonego, prostoliniowego:

L = Vo * t + 1/2 * a * t^2
U nas Vo = 0 więc:
L = (a * t^2) / 2 z czego a = (2 * L) / (t^2) = (2 * 0,3) / (2^2) [m/s^2] = 0,15 [m/s^2]

Wiemy więc, że aby od startu zatrzymanego pokonać 30cm w 2 sekundy potrzeba przyspieszenia a = 0,15 [m/s^2].

Rzecz się dzieje w ziemskim pollu grawitacyjnym, a ruch ma się odbywać pionowo do góry, czyli nasza masa 200kg musi dostać przyspieszenia Acałk:

Acałk = a + g = 0,15 + 9,8065 = 9,9565 [m/s^2]

Isaac N. stwierdził, że masa jest miarą bezwładności ciała i opisał to tak:

F = m * Acałk [kg*m/s^2=N]

Zatem siła F na nakrętce śruby napędowej potrzebna, żeby przyspieszyć masę 200kg ruchem prostoliniowym, jednostajnie przyspieszonym skierowanym do góry, na Ziemi wyniesie:

F= 200 * 9,9565 = 1991,3 [N]

Teraz to już trzeba założyć jaka śruba, bo sprawność jej ma duży wpływ na wyniki. Zakładając wysokosprawne rozwiązanie ze śrubą toczną (kulową) o sprawności, np.

ni = 0,9

i skoku gwintu :

s = 5mm = 0,005 m,

moment M na śrubie wyniesie:

M = F * s / 2 / pi / ni = 1991,3 * 0,005 / 2 / 3,14 / 0,9 [N * m] = ok. 1,76 [Nm]

Niby nie dużo:)

Tylko, że to trzeba mieć świadomość, do tego dochodzi cały szereg analiz sił, momentów, itp związanych z koniecznościa zastosowania rozwiązania konstrukcyjnego, które bedzie działało i będzie do zrealizowania w budżecie, będzie bezpieczne i takie takie. Przy śrubie kulowej jej wysoka sprawność i cieszy i martwi - trzeba zastosować jakiś hamulec - co jeżeli zasilanie wysiądzie i te 200kg spadnie komuś na buty?

Temat nie wydaje się tani.

W powyższych rozmyślaniach nie wziąłem pod uwagę, że w którymś momencie drogi s trzeba za cząć hamować, żeby nie było udaru, a więc trzeba się będzie zmieścić w tych 2 sekundach zarówno z przyspieszeniem jaki i wyhamowaniem. A więc przyspieszenie musi mieć większą wartość, żeby się wyrobić. Tu przynajmniej grawitacja pomaga przy hamowaniu (zauważ jaka różnica między a i g). Weź to też pod uwagę podczas hamowania w drodze na doł...
No chyba że ładunek może po prostu pizn*ć na ziemię:)

Ech te bezsenne noce...

pzdr

[InzSpawalnik]

Witam Coldzik !

Jesli w maszynie nie zalezy Ci na wiekszej precyzji a raczej na koszcie ( oprocz oczywiscie wymaganych warunkow : czas 2 s, odleglosc 30 cm i dodatkowy pochyl platformy ) to mozesz podejsc do tego w nastepujacy sposob :

1. Silnik pradu zmiennego badz stalego. Mozesz dobrac odpowiedni silnik do 200 kg i 30 cm wysokosci, chyba nawet ktos podal Ci gotowe wzory na moc powyzej.

2. Ograniczysz pole ( zasieg pracy ) krancowkami.

3. Mechanicznie mozesz zastosowac prowadnice i wozek poruszajacy sie pionowo a naped moze zostac przeniesiony przy pomocy kola i listwy zebatej.

4. Dodatkowy przechyl platformy moze zostac najlatwiej zrealizowany przy pomocy dodatkowego silnika na samej platformie, a w zasadzie jej nieruchomej podstawie. Unoszona platforma moglaby byc dwuczesciowa a jej czesci polaczone ze soba na zasadach zawiasu.

Pozdrawiam