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機械社區

標題: 總重1.5噸的小車在軌道上行駛，速度2米一秒，電機功率多少？ [打印本頁]

作者: yy1028 時間: 2013-4-21 15:37
標題: 總重1.5噸的小車在軌道上行駛，速度2米一秒，電機功率多少？
總重1.5噸的小車在軌道上行駛，速度2米一秒
請問電機功率多少？？
滾動摩擦系數哪里來的？

作者: frazil 時間: 2013-4-21 15:46
你這個問題沒法回答。接觸材料，加速度等都沒有說。另外，個人理解，滾動摩擦主要是由于變形導致。

作者: yy1028 時間: 2013-4-21 15:53
淬火的輪子在12#輕軌上運行，這個跟加速度沒有關系~10秒到達速度2米一秒跟100秒到達2米一秒，我的意思是最終到達2米一秒所需的牽引力是一樣的，只是時間問題？

作者: yyylllmmm 時間: 2013-4-21 16:29

期待高手解答。

作者: zerowing 時間: 2013-4-21 16:51
幾個關系：
能量守恒：E電機=E小車+E摩擦
E小車=E末-E初=（E動末-E動初）+（E重末-E重初）
E摩擦=f*s
以上關系同除t便得到平均功率。
還有問題嗎？

作者: 逍遙處士 時間: 2013-4-21 16:52
滾動摩擦系數的量綱是mm，如果把車輪想象成多邊形，我認為，這個系數它等于邊長的一半。

作者: yy1028 時間: 2013-4-21 17:07
那大家能幫算算嗎~~實際使用電機4KW~
3KW電機就發熱~~反正就是要算出這個4KW這個結果！！

作者: zerowing 時間: 2013-4-21 17:26
你回你的現場，把小車從靜止到最終停止的運動過程記錄下來。什么時候到的最高速度，什么時候開始的減速等。都記錄下來了再拿來計算。你要求計算準確，要滿足你們的實際結果。但是你卻給大家最簡單的一兩個數據。你這簡直比奧數題還坑！至少奧數題把必要條件都給出來了。

作者: 害怕伏櫪 時間: 2013-4-21 19:41
本帖最后由害怕伏櫪于 2013-4-21 19:57 編輯

簡單問題復雜化。
樓主所問：一個重量1.5噸的軌道小車，用電動機為動力，工作時以2米/秒運行，需用多大功率。
由于在論壇提這個問題，機械行業，軌道小車，軌道只會是鋼軌，車輪應該用鋼或鑄鐵制造，小車車輪應該以滾動軸承安裝在車輪軸。運行速度2米/秒，正常情況其加速度大一點小一點都不是要緊的事。這樣，這個問題給出的條件應該足夠了。
每一本機械手冊的常用資料和數據的章節里，都有刊有各種材料和配合形式摩擦系數數據，查一查，就可以明白知道各種滾動軸承在徑向載荷情況下的摩擦系數在0.0015-0.008之間。
取最大值0.008，則1.5噸的小車在軌道上水平運行所需要克服的摩擦力為1500*0.008=12（公斤力）=120N
功率定義是1W=1N*1m/s。
以小車運行需克服摩擦力120N和運行速度2m/s代入，則得到小車運行時需要功率為120N*2m/s=240W。
學中學物理時，記得一點功率的趣味換算，3個壯漢=1匹馬。而1馬力=735W，則上面的240W，大概是一個壯漢可以有的力氣。
沒有什么不可思議。就是現在農村，人力拉車運貨依然有。拉車的聚在一起，一輛車裝上很重的東西，賭哪個人拉得動甚者拉得快這樣的打賭不稀奇。至于電視上大力士比賽，拉滿載汽車甚至大型飛機的畫面，司空見慣了。
小車從靜止到運動，有個加速度。計算方法中學物理大家都學過了，計算一下不是難事。人力拉車都拉得動，慢慢加速的緣故。如果沒有特殊需要，小車不必突然啟動的話，需要的功率也不會很大。

作者: 害怕伏櫪 時間: 2013-4-21 19:43
不過樓主在7樓明白告知：
“那大家能幫算算嗎~~實際使用電機4KW~
3KW電機就發熱~~反正就是要算出這個4KW這個結果！！”
這究竟是什么問題呢？

作者: syhaina 時間: 2013-4-21 19:58
9樓正解！

我設計過這種機構，為保守可靠，還有一定加速度。我采用的是1Kw電機。

樓主的功率足夠大了，3kw都發熱！估計電機問題比較大吧。

作者: 久違了-- 時間: 2013-4-21 21:22
學習學習的！

作者: 逍遙處士 時間: 2013-4-21 21:53
《機械設計手冊》（成大仙），第4冊17-22。
功率計算只需要一個阻力系數就ok，另外功率還跟速度有關？
看樣子這是個專業問題。

(, 下載次數: 91)

作者: 全職機械 時間: 2013-4-21 22:16
呵呵3個壯漢=一匹馬，一匹馬=735所以一個壯漢約=240。這個倒有意思。

作者: 秋葉楓紅 時間: 2013-4-21 22:40
LZ你不知道現在的電機質量差啊……

作者: fjchenyi 時間: 2013-4-21 22:43
摩擦系數查機械手冊，上面都有

作者: yy1028 時間: 2013-4-21 23:10
呵呵~~謝謝大家的幫助！！
從靜止到運動~~靜止啟動時有最大的摩擦力~~即啟動時要最大的牽引力~~P=1500*9.8*0.08(系數)*2=2352W
個人見解！這種算法我已經在很多設備上運用，沒有問題！我感覺我這個算法不太準確，有疑惑，我覺得做機械設備的每一個數據都要有依據，所以征求大家的意見。
不好意思，我把我7樓的話收回。耽誤大家了！

作者: yy1028 時間: 2013-4-21 23:14
之后選用4KW是因為速度改了2.6667M/s 既160M/min。。。不好意思耽誤大家了！！
不過我還會再去找理論，數據。要不我這個數據~~就得不到依據，或者說更準備的依據。

作者: yy1028 時間: 2013-4-21 23:44
我很質疑10樓點評那個人~~什么叫<湊上>，感覺是在諷刺
我這樣認為，既然已經算過3KW不可以正常使用，4KW可以，那我就要找到原因，是理論數據有錯，公式沒有用對，還是算錯，還是別的地方不對，總歸有原因，不找出原因下次又該如何？
在這里發個帖子就是希望大家幫忙算算，找準確一點的依據。

作者: 逍遙處士 時間: 2013-4-22 00:01

yy1028 發表于 2013-4-21 23:44
我很質疑10樓點評那個人~~什么叫，感覺是在諷刺
我這樣認為，既然已經算過3KW不可以正常使用，4KW可以，那 ...

車間平移臺車，45t 載重量，速度可能只有樓主的一半即1m/s，液壓馬達驅動走輪，其泵站的電機也不過11kw，而你這個才1.5t，怎么可能3kw都不夠用？
套用13L的公式算下，大約1kw就足夠了。

作者: yy1028 時間: 2013-4-22 00:03
13樓~~正解。。。。。。。。。。。

作者: yearstone 時間: 2013-4-22 12:09
小車的行走，根據要求計算電機的功率有很多種。需要知道車輪直徑、電機數量、摩擦系數、速度、加速度等必要條件。我舉個例子；我們做了一個小車，鋼輪、鋼軌，電機功率只要0.75KW，但能載10T；就你給的參數根本無法計算電機的功率；而不是猜測電機的功率；你說電機4KW可以，如果你檢查一下電機的電流，可能電流偏高，還有發熱不嚴重，并不代表就電機的功率就可以了。

作者: yyylllmmm 時間: 2013-4-22 21:50

謝謝！

作者: AZ2012 時間: 2013-4-23 09:02
有了阻力，重量，扭力就可以算加速與加速時間，然后再校核電機的熱功率，否則頻繁使用會燒毀電機。

作者: 94371734 時間: 2013-4-23 10:04
在初啟動需要的功率最大，樓主再試試。資料來源：軟件版機械設計手冊（實體版沒有）。

作者: pacelife 時間: 2013-4-23 13:12
可以算出來大概在4kw左右，如果不考慮啟動，那很簡單，p＝fv＝1500×9.8×0.05×2.67＝1960w，這里摩擦系數我選了0.05，如果考慮到啟動及制動，設啟動或制動時間為1s，則啟動或制動需耗的能量為1/2×mv^2＝5350j，考慮到這是在1s內完成的，所以啟動所需功率為5350w，如果不頻繁啟動制動，可以把這個值除以2，因為電機的最大輸出功率并非額定功率，一般是額定功率的2倍，這個大家可以查手冊，所以得出所需功率為2675kw，在再乘以個安全系數1.5，所得功率正好為4kw，當然實際情況會因為啟動制動時間和啟動制動間隔而不一樣，但就是這種計算方法

作者: ywwtyw 時間: 2013-4-23 15:31
學習

作者: eddyzhang 時間: 2013-4-23 16:21
唉，就不能找個起重機設計手冊看看啊。里面有專門講訴輪軌運行機構的計算的。

作者: xtw77wh 時間: 2013-4-25 15:27

pacelife 發表于 2013-4-23 13:12
可以算出來大概在4kw左右，如果不考慮啟動，那很簡單，p＝fv＝1500×9.8×0.05×2.67＝1960w，這里摩擦系數 ...

贊成，計算其為穩定運轉狀態下的功率。1.5*9.8*0.2*2＝6KW

作者: mashengchang 時間: 2013-4-25 15:45
沒看明白，到底該怎么計算

作者: syhaina 時間: 2013-4-25 16:31
速度高功率當然大了，跟轉速有關系

作者: 787980905 時間: 2013-4-25 17:02
(, 下載次數: 19) 可能對你有用

作者: zhuxuwei8 時間: 2013-4-25 21:51

逍遙處士發表于 2013-4-21 21:53
《機械設計手冊》（成大仙），第4冊17-22。
功率計算只需要一個阻力系數就ok，另外功率還跟速度有關？
看 ...

逍遙大俠，我想請教下括號里面阻力系數加的那個7v是什么意思啊。。。加速度系數嗎？？？

作者: zhuxuwei8 時間: 2013-4-25 21:59
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod ... &extra=page%3D1
在這個帖子里面討論的問題與這個題目類似，不知有沒有幫助。。。

作者: 冷水黃金 時間: 2013-4-26 09:28
哈哈，看似簡單的問題，其實里面東東多著呢。

作者: 非常 時間: 2013-4-27 06:39
為什么要這么快的速度，你想怎么停下來！！

作者: zyd123000 時間: 2013-4-27 11:10
粗略計算：P=FV F=umg 所有數值根據實際情況估算一下然后再乘以個安全系數就OK

作者: lqhqddx 時間: 2013-4-27 15:18
這個速度確實是很快了，不知道為什么需要這么快的速度。另外這個帖子真是一個讓人可以長見識的貼啊

作者: auwyypm 時間: 2013-4-28 00:00
學習了！

作者: 原來都是小草 時間: 2013-4-28 13:27

yy1028 發表于 2013-4-21 15:53
淬火的輪子在12#輕軌上運行，這個跟加速度沒有關系~10秒到達速度2米一秒跟100秒到達2米一秒，我的意思 ...

zerowing，看上面你的話，似乎你已經給他解釋過這個問題了。有時候一個問題，我們可能需要“悟”，即想通，這東西只能別人啟發，而不能給予。他可能思路中就堵在這個那兒了。

作者: zhuxuwei8 時間: 2013-4-28 19:18
我想知道樓主說的3kw電機發熱是指在啟動、停止時發熱還是以2m/s的恒速運行的過程中發熱。。。

作者: mythmine 時間: 2014-8-22 11:29
有個問題想請教一下，題目中說行走速度是2m/s，如果速度減小到1m/s，選電動機的時候可否只是功率選小一點的，輸出扭矩等其他的都可以不變

作者: lantianbihb 時間: 2014-8-22 12:15
情況沒有說清

作者: 1980114 時間: 2014-8-22 15:25
用2.2Kw的電機，摩擦系數可從起重設計規范上找。F（阻力）=mgw=1500*9.8*0.05=735N；P1=F(阻力)*V/（1000η）=735*2/（1000*0.83）= 1.77Kw ；取其安全系數為1.2 則P=1.2*P1=2.13Kw 。

作者: GO學習愛好者 時間: 2016-6-24 13:25

逍遙處士發表于 2013-4-21 21:53
《機械設計手冊》（成大仙），第4冊17-22。
功率計算只需要一個阻力系數就ok，另外功率還跟速度有關？
看 ...

成大仙的設計手冊電子版可以分享一下嘛？

作者: 1823678452 時間: 2016-6-25 16:09
P=F*V,

作者: ter_kang 時間: 2019-6-16 11:11
菜鳥學習一下。

作者: sgy387 時間: 2019-6-17 21:08
輪子直徑加速度要求軌道材質輪子材質

作者: magicnie 時間: 2019-12-22 13:10
這個基礎概念其實是運動學和動力學的東西：
1，首先，把運行的小車看成一個系統，系統平衡時的能量是由平動能量1/2MV^2和轉動能量1/2JW^2的總和，把小車整個系統看成參考系時（假設小車整體無轉彎軌道），要使小車運動需要的能量就是FV或者1/2MV^2。此能量就是克服各種阻力所需的牽引力。
2，一般旋轉的物體對于能量的評估是用扭矩來進行衡量的，電機直接驅動的是小車的輪子，因此對電機驅動的能量要按照小車輪子的直徑將能量轉換為扭矩，即：P=Tw=F*R*W； R為輪子的半徑
3，對于電機拖動，電機對驅動小車系統運動的能量由2部分組成，維持勻速運動和加減速時的額外能量，即P=Tw+J*a*W， a為角加速度
4，如果啟動和維持勻速的能量比很少，一般可以不計算啟動，直接用安全系統計算功率

作者: 小飛人1001 時間: 2019-12-22 14:52
學習

作者: 時尚農夫 時間: 2019-12-22 18:00
采用馬達直接驅動，沒有加減速器？4kw電機直接驅動與帶減速機驅動是不一樣的

作者: hj1230 時間: 2019-12-29 16:10
厲害了，向大家學習

歡迎光臨機械社區 (http://www.ytsybjq.com/)