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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 重載轉(zhuǎn)臺(tái)該怎么拖動(dòng)才好？ [打印本頁(yè)]

作者: 逍遙處士 時(shí)間: 2014-3-13 23:16
標(biāo)題: 重載轉(zhuǎn)臺(tái)該怎么拖動(dòng)才好？
要設(shè)計(jì)一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)，自用，轉(zhuǎn)臺(tái)上放大概水輪機(jī)葉片之類的東西，直徑大約兩米，重約5t。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化建模后，軟件給出其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量約為：
J = 2400 kg * m^2

由于轉(zhuǎn)速要求的不高，10-50rpm，但要求變頻調(diào)速，且底座要盡可能矮。所以我打算用Φ400的外齒式回轉(zhuǎn)支承平放，其內(nèi)圈固定在底座上，用臥式變頻電機(jī)+直角減速器+小齒輪拖動(dòng)外圈（葉片聯(lián)在外圈上）。手冊(cè)上查的這種軸承的摩擦系數(shù)大概為0.005，……暫且信它吧，結(jié)果算得在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，所耗功率只有兩百多瓦。經(jīng)過(guò)反復(fù)思考，確定這個(gè)數(shù)是沒(méi)錯(cuò)的。由于回轉(zhuǎn)支承也是滾動(dòng)軸承，所以其摩擦系數(shù)是很小的，功率小也是理所當(dāng)然。但是呢，對(duì)于其摩擦系數(shù)，這個(gè)東西，卻不敢確定，來(lái)日再跟廠家咨詢下吧。暫時(shí)不妨按有油的滑動(dòng)摩擦算一個(gè)看看？摩擦系數(shù)取0.1，算出的摩擦功，接近5kW……這個(gè)結(jié)果先放一邊。

再來(lái)算啟動(dòng)，取電機(jī)額定扭矩，乘以速比，再去掉回轉(zhuǎn)支承的阻力矩，再除以轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，算來(lái)算去，最后得出一個(gè)結(jié)論，就是即使用7.5kW的電機(jī)，也要用十來(lái)秒，才能將轉(zhuǎn)臺(tái)啟動(dòng)起來(lái)。5.5kW要15秒，4kW要20秒，3kW30秒，1.5kW的要1分多鐘。

也就是說(shuō)，這個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行需要的功率小，啟動(dòng)過(guò)程需要的功率大，兩者相差幾十倍。如果直接選7.5kW的電機(jī)，那么穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，就造成人們常說(shuō)的大馬拉小車現(xiàn)象，這個(gè)是否會(huì)造成電能的浪費(fèi)，或者其它不良影響呢？如果選用小電機(jī)，那么可想而知，啟動(dòng)過(guò)程會(huì)很漫長(zhǎng)，使用者不愿接受。

還有對(duì)停止的考慮，也希望能盡快停下來(lái)。基于簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的考慮，不希望增加機(jī)械結(jié)構(gòu)，只想通過(guò)電機(jī)的剎車，再加上變頻器的制動(dòng)電阻來(lái)制動(dòng)。

液壓的不考慮，因?yàn)檫€要弄一個(gè)泵站，維護(hù)也麻煩。也粗略考慮過(guò)氣馬達(dá)，不過(guò)沒(méi)有深入。

作者: 茉莉素馨 時(shí)間: 2014-3-13 23:23
前輩考慮摩擦輪無(wú)極調(diào)速么
要不就是用飛輪儲(chǔ)能了

作者: cyx112233 時(shí)間: 2014-3-13 23:28
久仰大名，拜讀數(shù)篇，今有幸坐了沙發(fā)，看大俠如何施展。小弟也遇到過(guò)類似問(wèn)題，是完全采用變頻器程序控制，軟啟動(dòng)，快剎車。看起來(lái)選7.5或5.5KW的電機(jī)比較穩(wěn)妥，因?yàn)榭梢员ＷC剎車時(shí)齒輪受力的強(qiáng)度

作者: 逍遙處士 時(shí)間: 2014-3-13 23:29
樓上朋友提醒了我，試想，如果用電機(jī)+MB型摩擦無(wú)級(jí)變速器+螺旋錐齒輪減速機(jī)+小齒輪帶動(dòng)齒圈，其成本，與變頻器+變頻電機(jī)+螺旋錐齒輪減速機(jī)+小齒輪帶動(dòng)齒圈相比，其價(jià)錢能相差多少？

如果前者的價(jià)錢能比后者少三分之一，也許使用者會(huì)接受在無(wú)級(jí)變速器上調(diào)速。

作者: zerowing 時(shí)間: 2014-3-14 00:04
本帖最后由 zerowing 于 2014-3-14 00:07 編輯

逍兄，不用選那么大的摩擦系數(shù)。5噸不算太重，即便是滑動(dòng)軸承，如果選好廠家的產(chǎn)品，5噸的載荷下，摩擦系數(shù)也不過(guò)在0.04左右。像卡爾西這種BT，7000磅載荷時(shí)，摩擦系數(shù)才0.005。完全不必?fù)?dān)心。

...為啥不能上傳圖片了。需要充值？
逍兄看這個(gè)
http://www.kalsi.com/thrust_bearing

作者: xuechaoqun 時(shí)間: 2014-3-14 01:56
50RPM對(duì)三面滾柱的回轉(zhuǎn)支撐來(lái)講，轉(zhuǎn)速已經(jīng)是高轉(zhuǎn)速了。畢竟這么大的滾針回轉(zhuǎn)支撐的極限轉(zhuǎn)速也就100RPM左右。常用的轉(zhuǎn)速都在20幾轉(zhuǎn)。脂潤(rùn)滑對(duì)磨擦阻力影響挺大的。真不差錢就上洛軸的YRT軸承+丹納赫的DD馬達(dá)，這樣就不用糾結(jié)什么減速比，什么傳動(dòng)效率了，也用不到有外齒的回轉(zhuǎn)支撐了，啟動(dòng)停止都省心，免維護(hù)。若要用齒輪減速，變頻電機(jī)是必須的。不然不光啟動(dòng)麻煩，剎車更麻煩。有時(shí)能啟動(dòng)，不見(jiàn)得能剎得住車。剎車能有個(gè)減速過(guò)程是最理想的了。沒(méi)的話第一級(jí)用皮帶傳動(dòng)可能更合適些。另外變頻器接的電阻應(yīng)該是防止電機(jī)急停，電機(jī)變發(fā)電機(jī)燒變頻器的吧？

作者: fmdd 時(shí)間: 2014-3-14 07:31
用環(huán)形導(dǎo)軌加磁阻電機(jī)，底座很矮，和直線電機(jī)一樣

作者: cyx112233 時(shí)間: 2014-3-14 07:38
逍遙大俠能否詳細(xì)列一下轉(zhuǎn)盤(pán)啟動(dòng)時(shí)間的計(jì)算公式？小弟在這方面有點(diǎn)模糊，誠(chéng)心求教

作者: 891154223 時(shí)間: 2014-3-14 08:25
我們做了一個(gè)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，用回轉(zhuǎn)支承來(lái)承受重力，電機(jī)減速機(jī)加分割器來(lái)驅(qū)動(dòng)。分割器原本是可以用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)就好了，但為了更安全的控制，改成了伺服電機(jī)。直徑2米的，但沒(méi)你的那么重，只有700公斤。我算出來(lái)的數(shù)據(jù)和大俠的一樣，很小，感覺(jué)不太可能。而且他們也不信我，所以選的功率，扭矩，都特別大。結(jié)果就是裝好之后，（電機(jī)和減速機(jī)還沒(méi)回來(lái)，這2個(gè)沒(méi)裝）用手加管鉗，就能輕松扳動(dòng)了。（如果圓盤(pán)和軸承不連接，就是不拉螺釘，很難扳動(dòng)）
我當(dāng)時(shí)軸承摩擦系數(shù)按0.003算的

還可以用氣缸驅(qū)動(dòng)吧，貌似精度高點(diǎn)

作者: 憤怒的小鳥(niǎo) 時(shí)間: 2014-3-14 08:34
在上班，簡(jiǎn)單的看了一下。我們一般是采用變頻器控制的。減速啟動(dòng)，減速后機(jī)械定位

作者: 憤怒的小鳥(niǎo) 時(shí)間: 2014-3-14 08:57
(, 下載次數(shù): 92)
這個(gè)是轉(zhuǎn)180度的，直接用鏈條代替齒圈。外邊有輪子支撐。輪子是錐型的。也做過(guò)更大的，齒圈是用線切割分段制作后組裝的

作者: 憤怒的小鳥(niǎo) 時(shí)間: 2014-3-14 09:02
(, 下載次數(shù): 104)

作者: zjnyxhlove 時(shí)間: 2014-3-14 09:25
我們生產(chǎn)類似的產(chǎn)品，回轉(zhuǎn)臺(tái)上的重物達(dá)到的最大要求是80T，要求達(dá)到的轉(zhuǎn)速是12r/min，采用的也是樓主所說(shuō)的驅(qū)動(dòng)方式，直流電機(jī)帶動(dòng)斜齒齒輪箱減速，小齒輪配合帶外齒圈的回轉(zhuǎn)支承，不過(guò)這回轉(zhuǎn)支承的直徑就大的多了，2米以上了，采用的控制是西門(mén)子變頻器控制。對(duì)于啟動(dòng)與制動(dòng)，可能沒(méi)樓主的要求那么高，幾秒。

作者: 逍遙處士 時(shí)間: 2014-3-14 09:33

cyx112233 發(fā)表于 2014-3-14 07:38
逍遙大俠能否詳細(xì)列一下轉(zhuǎn)盤(pán)啟動(dòng)時(shí)間的計(jì)算公式？小弟在這方面有點(diǎn)模糊，誠(chéng)心求教

大俠，附件是自己算來(lái)用的，沒(méi)有加注解，抱歉……
(, 下載次數(shù): 80)

建議大俠還是找本這方面的書(shū)，慢慢研究……

作者: 我愛(ài)大機(jī)械 時(shí)間: 2014-3-14 09:54
學(xué)習(xí)

作者: 619341834 時(shí)間: 2014-3-14 11:01
我們剛做了一臺(tái)類似樓主所說(shuō)的東東。我選用的電機(jī)是5.5KW，普通變頻電機(jī)。啟動(dòng)時(shí)間沒(méi)有樓主計(jì)算的那么長(zhǎng)。效果很好1

作者: civiling1204 時(shí)間: 2014-3-14 12:51
這種轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)臺(tái)，建議你找一種叫無(wú)框力矩電機(jī)的東西。
直徑可以做得很大，不用減速比，直接驅(qū)動(dòng)。
國(guó)內(nèi)保定有一家生產(chǎn)這個(gè)的，你可以查查看看。
10~50rpm用這個(gè)正合適。

作者: 鬼魅道長(zhǎng) 時(shí)間: 2014-3-14 13:09
雙電機(jī)啟動(dòng)，單電機(jī)維持怎么樣？

有個(gè)野路子，啟動(dòng)要得大，主要還是初速度起不來(lái)，有沒(méi)有想過(guò)用氣缸先頂一下，然后小電機(jī)維持，剎車用電磁剎車器

作者: 小李飛刀樂(lè)呵呵 時(shí)間: 2014-3-14 16:01
可以用轉(zhuǎn)臺(tái)軸承。
另外建議樓主計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

作者: rengxiaocai 時(shí)間: 2014-3-14 17:30
兩個(gè)電機(jī) 一個(gè)大的負(fù)責(zé)啟動(dòng) 一個(gè)小的負(fù)責(zé)穩(wěn)態(tài)

作者: 樵薪 時(shí)間: 2014-3-14 19:27
看過(guò)通篇靜壓導(dǎo)軌+靜壓定心軸承+油馬達(dá)調(diào)速最佳，你在開(kāi)篇就否定了不采用液壓，這一方案我就自己留著。

作者: 樵薪 時(shí)間: 2014-3-14 20:14
你那不就是一實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)臺(tái)嗎。靜壓還有一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域-校平衡測(cè)偏載之火箭固體燃料填充。

作者: ╭ァ氵sA_n 時(shí)間: 2014-3-14 22:51
樓主的計(jì)算公式能高速嗎

作者: 寂寞如水 時(shí)間: 2014-3-15 10:39
不知道可以接受的成本是多少，是否可以考慮自制直流電機(jī)，大直徑低高度，裝在轉(zhuǎn)盤(pán)下面，形成一個(gè)系列性的產(chǎn)品，其啟動(dòng)調(diào)速制動(dòng)都可以滿足要求！

作者: 西山向日葵 時(shí)間: 2014-3-15 15:25

逍遙處士發(fā)表于 2014-3-13 23:29
樓上朋友提醒了我，試想，如果用電機(jī)+MB型摩擦無(wú)級(jí)變速器+螺旋錐齒輪減速機(jī)+小齒輪帶動(dòng)齒圈，其成本，與變頻 ...

問(wèn)下大俠，是不是在重載、精密等重要傳動(dòng)的時(shí)候必須用螺旋錐齒輪傳動(dòng)，而只要在輕載、低速等不重要的場(chǎng)合才能用普通直齒錐齒輪傳動(dòng)

作者: 害怕伏櫪 時(shí)間: 2014-3-15 18:00
雖說(shuō)負(fù)載5噸，轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分，不過(guò)畢竟只有2米直徑，又不要高精度，總覺(jué)得諸位的設(shè)計(jì)豪華了點(diǎn)。

作者: scuxyz 時(shí)間: 2014-3-15 19:26
還是要電磁剎車加機(jī)械定位，比較穩(wěn)妥些

作者: scuxyz 時(shí)間: 2014-3-15 19:29
請(qǐng)彭老師指點(diǎn)一個(gè)簡(jiǎn)要、成本較低但達(dá)到使用要求的方案，好讓我們這些學(xué)習(xí)。謝謝彭老師了

作者: baikenor 時(shí)間: 2014-3-16 14:57
串勵(lì)電機(jī)行嗎? 非常軟的特性啟動(dòng)力矩大速度起來(lái)后力矩就減小了汽車的馬達(dá)一般就是串勵(lì)電機(jī)

作者: baikenor 時(shí)間: 2014-3-16 15:19
氣缸推動(dòng)是用類似于液壓扳手的結(jié)構(gòu)嗎？一個(gè)大氣缸推動(dòng) ，小氣缸負(fù)責(zé)在大氣缸回程的時(shí)候鎖住嗎？
或者可以用兩個(gè)類似于液壓扳手的結(jié)構(gòu) 一個(gè)回程的時(shí)候一個(gè)前進(jìn) 這樣就不需要鎖定了
逍遙大俠的轉(zhuǎn)臺(tái)是要單向還是雙向旋轉(zhuǎn)啊？

以上純屬菜鳥(niǎo)瞎說(shuō)~

作者: zyz4190 時(shí)間: 2014-3-16 18:04
我的八噸轉(zhuǎn)臺(tái)，4kw電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)還不錯(cuò)！

作者: zyz4190 時(shí)間: 2014-3-16 19:38

zyz4190 發(fā)表于 2014-3-16 18:04
我的八噸轉(zhuǎn)臺(tái)，4kw電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)還不錯(cuò)！

是變頻電機(jī)，大約3秒左右速度就平穩(wěn)了！

作者: LIAOYAO 時(shí)間: 2014-3-16 21:54
俺的方案和處士略有不同，

用球止推軸承如 51220 或51320 當(dāng)主支撐，止推軸承上方臺(tái)階軸徑加個(gè)深溝球軸承或滾柱軸承當(dāng)扶持，

圓盤(pán)近外圓部分如直徑1米6或合適的范圍加8~12等分的扶持圓盤(pán)的6210或6310的深溝球軸承來(lái)減低圓盤(pán)的傾覆，

再用直流減速電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī)，在輸出軸上加個(gè)直徑100~150的市販鐵芯聚氨酯膠輪當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪，作用在圓盤(pán)底下約1米8~1米9左右當(dāng)滾道，

這樣的費(fèi)用肯定比變頻調(diào)速+外齒式回轉(zhuǎn)支承還低很多，而且從地面到盤(pán)面的尺寸可以控制在250mm以內(nèi)(粗估未細(xì)算)，加減速時(shí)間估計(jì)可以在10秒內(nèi)完成。

作者: 逍遙處士 時(shí)間: 2014-3-16 22:18
感謝各位朋友提出的好方案！
但是，所有方案都僅僅只能作為參考，最終怎么做，還是我說(shuō)了算。

作者: zyz4190 時(shí)間: 2014-3-17 08:28

zyz4190 發(fā)表于 2014-3-16 19:38
是變頻電機(jī)，大約3秒左右速度就平穩(wěn)了！

比你的慢點(diǎn)，30RPM

作者: mark91189 時(shí)間: 2014-3-18 16:49
進(jìn)來(lái)學(xué)習(xí)一下~~

作者: liuyanxue 時(shí)間: 2014-3-19 22:20
學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

作者: 祖彬 時(shí)間: 2014-3-22 21:30
學(xué)習(xí)呢

作者: 祖彬 時(shí)間: 2014-3-22 21:37
學(xué)學(xué)

作者: 祖彬 時(shí)間: 2014-3-22 21:45
下倆看看

作者: trcank 時(shí)間: 2014-3-22 22:36
原文要求轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速是50rpm,計(jì)算過(guò)程忽略了減速機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速和回轉(zhuǎn)支撐齒圈之間傳動(dòng)比。

作者: 蕭山 時(shí)間: 2014-5-12 16:33
本帖最后由蕭山于 2014-5-12 16:34 編輯

逍遙兄請(qǐng)問(wèn)你這個(gè)回轉(zhuǎn)平臺(tái)現(xiàn)階段有結(jié)果了嗎本人最近也要弄個(gè)100T的回轉(zhuǎn)平臺(tái) 想借鑒一下還望不吝賜教

作者: 福人王 時(shí)間: 2014-5-13 17:31
機(jī)構(gòu)是通用的，主要是其它因素的考慮

作者: EQ890 時(shí)間: 2014-5-13 21:58
如果制作完成，真心希望上圖，現(xiàn)有一項(xiàng)目直徑4.2米，2.5T重，50pcs/min，要求間歇驅(qū)動(dòng)

作者: 小人Mτ 時(shí)間: 2016-5-11 19:20
搜到了好帖子，學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

作者: 老范FXD 時(shí)間: 2016-5-12 14:10
期待最終的方案。

作者: X.YUAN 時(shí)間: 2019-10-2 15:08
我馬上要搞個(gè)56噸的轉(zhuǎn)盤(pán)，1r/min 所選電機(jī)5.5KW39r/min1360NM
根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)算的T=0.5*u*G*D我u取得0.025

作者: 機(jī)械社區(qū)618 時(shí)間: 2019-10-3 09:44
@逍遙處士
樓主制作成果分享一下唄

作者: sankyowuhan 時(shí)間: 2020-10-26 21:38
我司三共FRA25零背隙伺服轉(zhuǎn)臺(tái)，用伺服電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，加減速1秒，勻速1秒，配7比減速機(jī)，5-7kW三菱伺服電機(jī)，計(jì)算結(jié)果請(qǐng)參考附件；

作者: desk121 時(shí)間: 2020-11-1 19:04

zerowing 發(fā)表于 2014-3-14 00:04
逍兄，不用選那么大的摩擦系數(shù)。5噸不算太重，即便是滑動(dòng)軸承，如果選好廠家的產(chǎn)品，5噸的載荷下，摩擦系數(shù) ...

太理想化了，誰(shuí)信誰(shuí)完蛋，實(shí)際東西做出來(lái)，起碼接近0.1

作者: desk121 時(shí)間: 2020-11-1 19:08
學(xué)習(xí)，感謝感謝

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