Перейти к содержанию
drovolet

Мощность, необходимая для преодоления силы трения качения

Рекомендуемые сообщения

Планирую обзавестись китайским тельфером г/п либо 125/250 либо 250/500 кг. Имеющиеся в продаже ходовые тележки к ним меня не устраивают, так как слишком большие по высоте и тельфер будет слишком низко расположен. Поэтому хочу изготовить тележку, но уже второй день как завис с расчётом требуемой мощности для её привода. Есть у меня электродвигатель 4АА 50А4 60Вт, по возможности хочу использовать его (у продающихся тележек под такие тельферы двигатели 180 Вт). Пытаюсь рассчитать, с какой скоростью сможет этот двигатель передвигать тельфер с максимальным грузом, чтобы определить необходимое передаточное число редуктора. Но на выходе у меня получаются какие-то нереальные значения, где я ошибаюсь - второй день понять не могу.

Считаю так:

60Вт=Fтрения качения колёс тележки * Vпередвижения,

то есть делим мощность двигателя на силу трения качения и получается скорость.

Сила трения качения: F=N/(f*R),

где N - Вертикальная нагрузка на тележку (при грузе 500 кг N=4905 Н);

f - коэффициент трения качения сталь-сталь (0,001...0,05 см, беру худший случай, то есть в единицах СИ будет 0,0005 м);

R - радиус колеса (0,05 м).

Сила трения качения получается 49,05 Н.

Vпередвижения = 60 Вт/49,05 Н = 1,22 м/с.

Но это же нереальная цифра? Не может она так летать от такого моторчика. Где я пролетел?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Трение качения - это наверное шар или валик по плоскости. А у вас сколько таких пар в системе: колесо/поверхность, внешняя обойма подшипника-шарик, шарик - внутренняя обойма (а там поди ещё и смазка консестентная, которую размешивать надо), да ещё на тельфере шарикоподшипники и т.д. А ещё 1,22 м/с -  это предельная скорость, а сколько оно будет разгонятся до этой скорости по времени?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Помимо преодоления сил трения, надо добавить силу, сдвигающую массу груза и тележки. F=ma (масса на ускорение). В реале движение будет более размазанным, т.к. тележка тронется раньше груза.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Мне будет достаточно скорости передвижения и 0,05 м/с. Тогда получится 24-кратный запас мощности двигателя? При таком запасе хватит и на трение в подшипниках, и в смазке, и на разгон, и на аэродинамическое сопротивление.

Но у меня вызывает большие сомнения полученная цифра 1,22 м/с.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
2 часа назад, drovolet сказал:

Сила трения качения: F=N/(f*R),

Получается при росте f сила трения уменьшается. Что то тут не то. Откуда формула?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Коэффициент трения качения подшипника качения примерно 0,02, а их у вас несколько. Поэтому вкупе лучше принять 0,1 и тогда сила которую надо преодолеть  будет  490,5Н и ещё надо учесть КПД системы привода.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
1 час назад, drovolet сказал:

цифра 1,22 м/с.

По моим расчётам получилось так же. Это в установившемся режиме движения.

35 минут назад, deed сказал:

Коэффициент трения качения подшипника качения примерно 0,02, а их у вас несколько. Поэтому вкупе лучше принять 0,1

Если несколько подшипников стоят параллельно, то нагрузка между ними распределится, что не влияет на конечный суммарный результат. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
13 минут назад, МИТАЛНИК сказал:

Если несколько подшипников стоят параллельно,

1) В подшипнике 2 пары трения качения последовательно: Внешняя обойма-шар, шар - наружная обойма.

2) Нужно гнуть тросик/верёвку наматывая на тельфер.

3) барабан тельфера - ещё 2 пары трения. (последовательно)

4) в двигателе тоже 2 пары трения. (последовательно)

5) А редуктор в системе есть? Сколько ещё в редукторе потеряете...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
6 часов назад, МИТАЛНИК сказал:

Если несколько подшипников стоят параллельно, то нагрузка между ними распределится, что не влияет на конечный суммарный результат. 

 

Сами колёса тельфера имеют трение, при этом путь не идеален и это всё влияет..., да и подшипники со временем без регулярной  смазки  повышают коэффициент и может оказаться, что и 0,1 в сумме  мало. В результате с 0,1 получается 0,122м/с и без учёта КПД привода.  а если принять 0,01 коэф. тр. это очень мало даже для одного подшипника..

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Trogar, у ТС речь идёт только о перемещении тележки. И я говорил только о расчёте параллельного размещения подшипников. Если делать расчёт на всё изделие, то, естественно, появятся стыки рельсов, трение реборд, разность диаметров ведущих колёс в колёсной паре и т.д. и т.п.

Изменено пользователем МИТАЛНИК

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

 

2 часа назад, rusl3 сказал:

Получается при росте f сила трения уменьшается. Что то тут не то. Откуда формула?

 

10 минут назад, Vodoley18 сказал:

Сила трения качения F=N*(f/R)

Это я написал неправильно, а посчитал правильно))

 

Тогда при достаточных мне 10 об/мин на колёсах диаметром 100 мм с передаточным числом редуктора 139 думаю, силы двигателю хватит.

Изменено пользователем drovolet

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А момент нужный для преодоления трения покоя где? С него начинать следует. Трение на маленьких (0-50мм/мин) скоростях сильно больше. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
21 час назад, drovolet сказал:

Тогда при достаточных мне 10 об/мин на колёсах диаметром 100 мм с передаточным числом редуктора 139 думаю, силы двигателю хватит.

3 м/мин - нудновато будет.Хотя бы метров 10 в мин.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Исходите из динамики. Задайте требуемую скорость и время разгона. Кинетическую энергию тележки с грузом делите на заданное время разгона и получаете идеальную мощность. Затем делите ее на кпд всего механизма получаете требуемую мощность. Округляете  до ближайшей бОльшей по каталогу двигателей. А число оборотов самое ходовое 1500, по нему и требуемой скорости считаете кинематику цепи. А уж затем мощность.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.