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標題: 關于一個rgv的題目，我的一些愚見 [打印本頁]
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-17 23:35
標題: 關于一個rgv的題目，我的一些愚見
前兩天在論壇看到一篇關于rgv導軌小車的問題，我認為比較經典，可是回復很少，所以我在這里用我的解答方式再發一個帖子，歡迎各位大俠拍磚。。。
) d2 W: E4 ?5 d0 Y  W原帖地址 http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=318641&page=1#pid2315833; X( |, g# a% \+ \- j1 ?$ C+ m
   最近去了個單位面試有個題，個人實際經驗欠缺，希望能得到大家的幫助，謝謝各位。
7 q& u* C& E$ x5 y" h7 E: K  題目描述如下：某裝配線用RGV升降小車（有軌小車），小車自重2.6噸，輪徑300mm,一套電機減速機直接驅動。四個液壓缸升降承載最大工件重20噸，運行負載行走速度為8m/min,工件運輸到既定工位時，需要將工件在一分鐘內頂開至緩存料架上，升降行程300mm。計算 1,RGV升降小車驅動電機功率。2，輸出扭矩。 3，液壓電機功率。4，液壓系統工作壓力 5，液壓缸缸徑及系統流量。

( o+ R$ U# ?9 F: h  B4 T; r% O# k& s" i9 @# j  Z
1、小車的驅動電機功率
2 t8 o' m9 ~: o8 _# i由于是有軌輪式小車，所以需要按滾動摩擦力來計算，而不能按滑動摩擦力計算，可是根據上學的經歷，我對滑動摩擦力一點影響都沒有啊。。。在機械設計手冊里面也沒有找到，網上搜索得到的也只有一部分信息，系數是多少都沒有。。。直到今晚在新版的機械設計手冊里面才找到滾動摩擦力的一些系數。。。如下圖[attach]277106[/attach][attach]277107[/attach]+ b) d3 ^. J3 F# w

9 R+ c( R$ x7 ~既然是有軌小車，那輪子與鋼軌之間就參照火車輪與鋼軌的系數，取最大值0.7。。。至于輪子與車體之間肯定是有軸承連接，可以忽略不計，但是為了嚴謹，就取0.05吧。。。所以摩擦力F等于壓力N（（2.6+20）*1000*10）牛  乘以摩擦力臂（0.7+0.05）mm除以輪子直徑300mm等于565牛，然后功率等于力乘以速度，即摩擦力F（565N）乘以速度v（8m/min=8m/60s）等于75.3w（這個數怎么看都感覺與二十多噸的設備不掛鉤啊，可是不知道哪錯了）（不過在導軌無雜質的情況下，導軌上的東西有時候確實感覺很輕的）。。。然后就是電機的功率估算了，這個就算各種軸承、減速機的效率乘起來為50%（原則上來說是不能小于這個數的），那電機的功率就是200W足矣。。。
: G$ X, x8 ?3 E- a$ Z, a2、扭矩
+ B; B. G! }: @9 y) A# \這個現在就好算了，經過200W乘以50%等于100W（即0.1KW），根據公式轉矩等于9550乘以功率除以轉速（直徑300mm，線速度8m/min=0.8888rad/s，即8.488r/min），得112.5N/m。。。: P* f4 e5 v) i# G, }* t. j& {6 K
3.液壓電機功率8 q' `& g: @1 O/ E
也是根據力乘以速度，要把重20t的重物舉高，即所需力為200000N，一分鐘舉高300mm，即速度為300mm/min=0.3m/60s=1/200m/s=0.005m/s，所以所需功率為1000W=1KW，從電機到到泵雖然沒有減速機，但是也不能將電能全部轉為液壓能，所以選擇1.5KW的電機。。。# N5 ^5 u  C" Q
4、液壓系統工作壓力
9 c4 \4 @' o, H  L" G: s; Q7 i由于負載是20t，即工作負載力為200000N，選用7MPa的常見工作壓力（說實話這個壓力值是看的別人的，我現在沒那個表）。。。0 e* _8 `$ m: p0 j
5、液壓缸缸徑及系統流量+ ~" f* N1 }6 w
有了壓力，又是四個油缸，所以根據公式就可以算出油缸的直徑了，就是油缸驅動力為油缸活塞面積乘以油的壓力，即7MPa，這里只需要注意單位換算即可。。。我得到的半徑值約為47.5mm，故而選用100的油缸。。。' S2 z6 c. F1 t, z, ]# E; Q: ~, b
至于流量，就是油缸一個行程所流動的油的體積，現在是四個油缸，所以需要乘以四。。。現在就是油缸的活塞面積乘以行程300mm，得到的值是0.0023立方米=2.3L，再乘以4，得到9.2L，選用10L。。。
" r) S" j& C3 z# _5 m
( S. X( d( K0 b8 c, ^以上是我個人的一些計算方式，不知道對不對。。。請各位大俠不吝賜教。。。
+ l- N1 Y6 V1 r- ^: |+ q歡迎各位大俠拍磚（別往死了拍哦，拍死了就沒有改錯的機會了啊，呵呵）。。。
作者: very0717    時間: 2013-3-18 00:57
那本書的電子檔有木有
作者: 浪卷云    時間: 2013-3-18 10:40
你想把這個問題弄清楚嗎？那先畫個受力圖出來，小車前進的動力如何表達，阻力如何表達，以車輪為研究對象。
作者: trilemma    時間: 2013-3-18 19:20
本帖最后由 trilemma 于 2013-3-18 19:27 編輯 ( f  S9 t; K% Y5 ?: t' S4 F
# |: X8 m; h3 `3 D4 P. P
就說兩點：$ a7 a2 x- l2 k/ D
8 o9 a  C  u& k$ i1 j
1.請認真閱讀理解手冊，滾動摩擦系數是直接乘正壓力得出扭矩的，回頭看看自己的過程是不是有些問題？" c9 X8 E' F/ u. E

( X( i1 v/ J! X5 J8 F2.泵功率=壓力×流量。壓力對應20t負載，流量對應升程速度。等式關系不是很清楚了嗎？
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-18 20:29
浪卷云 發表于 2013-3-18 10:40
2 g9 w8 _+ O9 Y' }  g2 I5 F" _你想把這個問題弄清楚嗎？那先畫個受力圖出來，小車前進的動力如何表達，阻力如何表達，以車輪為研究對象。

/ A  n- A! K* m- @你說的這個受力圖我真心不會啊，希望明示。。。按理說應該是先加速，再減速啊，可是題目中并沒有啟動時間之類的明確要求，那到底該怎么計算呢，還望明示。。。
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-18 20:32
trilemma 發表于 2013-3-18 19:20 4 l3 M% ]: x2 }$ }" Z
就說兩點：
6 q6 T4 r+ d7 u9 [+ z9 V* C1 n6 [5 n- S0 H% \) V" H. y% t
1.請認真閱讀理解手冊，滾動摩擦系數是直接乘正壓力得出扭矩的，回頭看看自己的過程是不是有 ...

. Q" T3 {' M4 X8 C  ?4 G9 [大俠，你好，這個情況應該按照第三種情況計算吧。。。除了正壓力乘以摩擦系數還要除以輪子直徑啊，還希望大俠給以明示。。。謝謝。。。
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-18 20:34
說實話，今天出差，與一個銷售部的同事吃飯的時候，喝了一點酒有點暈，有什么錯話，還望大家海涵。。。謝謝。。。
作者: trilemma    時間: 2013-3-18 21:17
zhuxuwei8 發表于 2013-3-18 20:29
4 A) Q& m9 Q0 O& A1 Z& v' q7 m你說的這個受力圖我真心不會啊，希望明示。。。按理說應該是先加速，再減速啊，可是題目中并沒有啟動時間 ...

$ ]& U3 `8 c& e( Q. S6 k請仔細看看你發上來的手冊圖。為什么輪子上的兩個平衡的壓力N要有一個小的間隔距離？再從頭認真讀一讀手冊吧。& Z" e1 v' \/ O5 R4 z$ G/ f
$ b. u0 B. u: z9 j( y1 X( ^
書中給你滾動摩擦系數，是讓你直接乘以壓力，求輪子上需要的扭矩的。另外，功率=扭矩×轉速。題中給你輪子直徑是要你算轉速的。有沒有仔細去想一下，求摩擦力，目的是什么呢？
4 L$ u  y$ m8 D$ ~) \3 R! v2 a) j+ m0 ], I1 G# [
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-21 21:28
今晚通過翻看《起重機設計手冊》，終于知道了計算方法。。。明晚上計算過程。。。
作者: 我是天空    時間: 2013-3-23 16:20
計算過程呢啊
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-23 23:39
[attach]277931[/attach]
# c2 Y, \" D% F" A$ T7 n8 r8 e[attach]277932[/attach]6 A: D9 V% W) S- s) k
[attach]277933[/attach]
! z( J' h9 m2 V, a# `- n# T  V[attach]277934[/attach]
+ o) v* i* D5 F[attach]277935[/attach], \* B7 N# B) P& E: d" f5 q

$ J) {* x, y: p) x' t
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-23 23:44
這是我從《起重機設計手冊》上面截下來的關于導軌式小車計算的那一部分的計算。。。
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-24 00:14
本帖最后由 zhuxuwei8 于 2013-3-24 00:16 編輯
0 s; v6 i  m2 o6 ~: o/ L. V- a9 o0 F; d% E$ E- K# ^
我剛才計算了下功率與扭矩啊。。。
5 i" H! r* b) Z靜阻力等于靜摩擦阻力、坡道阻力與風阻力。。。在這里計做理想狀態下，將坡道阻力和風阻力忽略為零，只計算摩擦阻力。。。5 n. x0 q0 z$ T6 V6 Z6 \
計算摩擦阻力的時候我是按照w=0.015計算，得到F=3390N...
. V& Y. J7 Q5 `: x) V* E+ L9 j. s然后計算功率，傳動效率選用0.85，計算得到P=531.8W，功率增大系數選用1.2，得到P=638.1W。。。故而選用0.75Kw電機。。。
3 x$ Z, J# R) I; P接著計算扭矩，先是0.75乘以效率0.85得到0.6375Kw。。。轉矩等于9550乘以功率0.6375Kw除以轉速（直徑300mm，線速度8m/min=0.8888rad/s，即8.488r/min），得到轉矩為717.3N/m。。。
( d% l- s* a9 z& r- `1 ]# q! p- t3 G( h! Z: M
不知道對不對，歡迎各位大俠指教。。。至于液壓部分，我認為那一部分應該沒什么問題吧。。。
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-24 16:58
什么情況呢，怎么沒人回啊。。。
作者: pacelife    時間: 2013-3-28 10:15
本帖最后由 pacelife 于 2013-3-28 10:16 編輯 8 B& ^# m& C7 _3 d& {5 K! U- ?- o

7 S$ ]! n$ c6 R6 o+ H# b$ s4 @這論壇侃爺多，這種問題來的人少4 K! p2 z$ e3 B- W; S; [' h9 G1 Q
我按照滾動摩擦系數0.05計算，得到功率大約為1.5kw，扭矩為1.67kNm，當然這是沒有考慮傳動效率得出來的理論值，可供樓主參考
作者: trilemma    時間: 2013-3-28 22:03
zhuxuwei8 發表于 2013-3-24 00:14
! Y3 E- m3 G  o% X2 [/ ~4 p3 A% n* r我剛才計算了下功率與扭矩啊。。。# v# L# }1 F6 @
靜阻力等于靜摩擦阻力、坡道阻力與風阻力。。。在這里計做理想狀態下， ...

: R# I$ V, |0 c; ?( P$ ]& ]; A) ~理論阻力矩T：（2.6+20）*1000*9.8*0.5mm=110.74Nm
/ x/ n! s) ]6 J' ~5 W轉速ω：8/(3.14*300/1000)=8.5r/min1 d. a1 t2 C- I
勻速時理論功率P：T*ω/9550=98.5w
' N8 k# }* e; I: Y& R) V3 E考慮損失0.85,勻速時驅動側功率P'=P/0.85=115.8w" u, F( F( v0 ~. J0 J& X  ^
實際驅動力矩T'=9550*p'/n(或T/0.85)=130.28Nm
  x! Q3 W- p. W) s0 \7 q3 x( }再考慮啟動時的慣性問題，電機功率乘個1.5，再大乘個2，再照手冊驗算一下加速時間是否太長導致過熱/ @. r7 x$ J2 j4 @$ M  n: b  |
你按照起重機的標準計算，你看你的情況符合起重機的條件么？書中所說的小車是起重機中的一個構件，是懸在鋼結構梁上的一部分，和你的小車是一種東西么？附加阻力系數在此處適用么？另外你車輪的軸承是滾動還是滑動？題中沒給吧？你怎么選定的ω值呢？就算你用了滾動軸承，書中說了計算功率時ω要加0.005，你加了么？上次你算的是不是還更靠譜一些呢？就是不明白你為什么這樣執著一定要算輪子上的摩擦力9 G. O$ A- V8 \- P
- `  k6 H! a6 t6 D, M, X
# x  e9 F. a. e7 d) L
作者: lp069    時間: 2013-6-29 00:18
都是晚上工作的
作者: 大楊    時間: 2013-10-6 17:12
trilemma 發表于 2013-3-28 22:03   M/ W$ m* |& E
理論阻力矩T：（2.6+20）*1000*9.8*0.5mm=110.74Nm  @5 @. P- g/ S5 E% I. P
轉速ω：8/(3.14*300/1000)=8.5r/min
. B! b4 n. @( Q: i- a勻速時理論功率 ...
( p% l7 e& C' J2 f+ m8 s
計算摩擦才知道車子是不是會打滑呀!
作者: mythmine    時間: 2014-8-22 11:18
有個問題想請教一下，題目中說行走速度是8m/min，如果速度減小到1m/min，是不是只是驅動電機功率選小一點的，啟動扭矩等其他的都可以不變
作者: youyukun    時間: 2015-1-31 21:01
trilemma 發表于 2013-3-28 22:03
: e& g9 {# k1 R! ?# o$ w理論阻力矩T：（2.6+20）*1000*9.8*0.5mm=110.74Nm
3 r* e* q% R+ ^. Z$ ?- z轉速ω：8/(3.14*300/1000)=8.5r/min( J: V1 f4 C/ ^0 x/ ?4 k
勻速時理論功率 ...

$ o5 @' W3 h$ F+ ^: g不明白這句話“就是不明白你為什么這樣執著一定要算輪子上的摩擦力”，我理解你的意思是不是輪子和軌道的摩擦力不再計算功率的范疇！？
作者: bamboo    時間: 2015-2-4 08:22
頂上來，請子子大俠指教
作者: ter_kang    時間: 2019-6-16 11:11
學習一下，最近剛好需要
作者: 問道仔    時間: 2021-1-21 18:58
學習一下，最近剛好需要。
作者: 問道仔    時間: 2021-1-21 19:00
謝謝樓主分享問題，自己學到知識。
作者: 問道仔    時間: 2021-1-22 18:55
最近在做類似的項目，感謝樓主分享題目。
作者: cqx_fcr    時間: 2021-11-8 16:05
難道不需要計算重物嗎？
作者: 楓葉紅123    時間: 2022-5-13 20:50
學習下，自己不會
作者: 楓葉紅123    時間: 2022-5-13 20:51
現在要這樣的車，車輪與電機是直連嗎？如直連接，如電機壞了，怎么讓車返回原來地方？



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