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電機(jī)扭矩計(jì)算之重物升降具體過程

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1#
發(fā)表于 2017-3-19 13:25:34 | 只看該作者 |只看大圖 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
本帖最后由 georgemcu 于 2017-3-19 13:31 編輯

由于最近正好給自己做一款連桿相關(guān)計(jì)算的小軟件,看到這題目正好拿來練手,以便完善我的工具。
xiaobing86203的問題引用:
http://www.ytsybjq.com/thread-481677-1-1.html

現(xiàn)有的電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算方法,其中垂直直線運(yùn)動(dòng)軸的計(jì)算都是依附在滾珠絲桿上面,即使負(fù)載的產(chǎn)品很重,因?yàn)橛薪z桿在也能抵消一些重力;若沒有絲桿,重物垂直升降,那電機(jī)扭矩該如何計(jì)算?


       最近在設(shè)計(jì)振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備,在做原理方案時(shí),重物要直接升降運(yùn)動(dòng),因之前的設(shè)計(jì)都是有絲桿做為介質(zhì),這次沒了絲桿反而不知道如何計(jì)算了?哪位大神給支個(gè)招~

(PS:我這邊初步做了下分析,結(jié)果要升降這個(gè)重物的扭矩要370牛米,算出來這么大的力把我嚇一跳,感覺太不準(zhǔn)了)


由于本來是想通過回復(fù)的方式,但是回帖沒辦法直接插入圖片,請?jiān)试S我領(lǐng)外立一個(gè)主題,順變增加一下我的主題數(shù)。

由于不知道更多的信息,我將做一些假設(shè)。
1.假設(shè)電機(jī)勻速運(yùn)動(dòng),速度為10rad/s
2.忽略摩擦
3.零件尺寸通過臨摹圖片獲得,由于是二維圖,零件厚度我們假設(shè)為20mm,材料均為304。


通過建模獲取相關(guān)零件參數(shù),統(tǒng)計(jì)如下。
1.轉(zhuǎn)盤半徑150mm,厚度20mm,質(zhì)量11.31kg,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量127234.502kg.mm^2(質(zhì)心)

2.中間連桿長度300mm(孔中心距260mm),厚度20mm,質(zhì)量2.343kg,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量17542.737kg.mm^2(質(zhì)心)

3.平臺 質(zhì)量281.844kg
大致的輸入數(shù)據(jù)已經(jīng)齊了,打開我的小工具,并建立模型并輸入相關(guān)數(shù)據(jù)。

得到數(shù)據(jù),導(dǎo)入EXCEL(主要是便于觀察數(shù)據(jù))

大致計(jì)算已經(jīng)完成。
系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與具體的運(yùn)動(dòng)方式無關(guān),但是轉(zhuǎn)矩與你電機(jī)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律確切相關(guān),以上得到的轉(zhuǎn)矩為假設(shè)以10rad/s勻速運(yùn)動(dòng)而需要的扭矩。
不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律需要的轉(zhuǎn)矩是不一樣的,另外系統(tǒng)等效慣量與需要的扭矩為驅(qū)動(dòng)盤位置的函數(shù),具體可見以上曲線圖。
以前計(jì)算過程,如果與各位大神計(jì)算的有出入,望請指導(dǎo)。謝謝!

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xiaobing86203 + 1 熱心助人,專業(yè)精湛!
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2#
發(fā)表于 2017-3-19 13:39:10 | 只看該作者
期待樓主的小工具!
3#
發(fā)表于 2017-3-19 14:27:00 | 只看該作者
SW motion   做
4#
發(fā)表于 2017-3-19 17:34:45 | 只看該作者
樓主厲害了,問下橫坐標(biāo)是角度吧?大概是轉(zhuǎn)一圈的數(shù)據(jù)?

點(diǎn)評

是的,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一周 PS,原來回復(fù)也是可以上傳圖片的,哈哈! 點(diǎn)評不能!  詳情 回復(fù) 發(fā)表于 2017-3-19 18:40
5#
 樓主| 發(fā)表于 2017-3-19 18:40:17 | 只看該作者
禾木工匠 發(fā)表于 2017-3-19 17:34
樓主厲害了,問下橫坐標(biāo)是角度吧?大概是轉(zhuǎn)一圈的數(shù)據(jù)?

是的,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一周
PS,原來回復(fù)也是可以上傳圖片的,哈哈!
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提前祝新快樂! 珍貴機(jī)械動(dòng)畫 一份 機(jī)械設(shè)計(jì)軟件 一份 自動(dòng)化設(shè)備3D數(shù)模 一份 機(jī)器人3D數(shù)模 一份  發(fā)表于 2018-1-24 15:39
6#
發(fā)表于 2017-3-19 20:01:40 | 只看該作者
期待樓主的小軟件
7#
發(fā)表于 2017-3-19 21:03:42 | 只看該作者
感謝樓主專業(yè)精湛的對應(yīng)。
感覺,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩,與其相比,啟動(dòng)加速或減速時(shí)需要的轉(zhuǎn)矩更大。

點(diǎn)評

那是肯定的! 這是問什么在伺服電機(jī)選型計(jì)算里面有1/3法則的原因,那也只是個(gè)大概! 實(shí)際運(yùn)用中我們的加速時(shí)間很短,加速度就很大,大概可以這樣看T=J*alpha ,等效慣量是哪個(gè)位置函數(shù),再乘以一個(gè)很大的加速度,那  詳情 回復(fù) 發(fā)表于 2017-3-19 21:14
8#
 樓主| 發(fā)表于 2017-3-19 21:14:17 | 只看該作者
子子61961 發(fā)表于 2017-3-19 21:03
感謝樓主專業(yè)精湛的對應(yīng)。
感覺,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩,與其相比,啟動(dòng)加速或減速時(shí)需要的轉(zhuǎn)矩更大。

那是肯定的!
這是問什么在伺服電機(jī)選型計(jì)算里面有1/3法則的原因,那也只是個(gè)大概!
實(shí)際運(yùn)用中我們的加速時(shí)間很短,加速度就很大,大概可以這樣看T=J*alpha ,等效慣量是哪個(gè)位置函數(shù),再乘以一個(gè)很大的加速度,那么需要轉(zhuǎn)矩就更加大了。
9#
發(fā)表于 2017-3-19 21:21:39 | 只看該作者
georgemcu 發(fā)表于 2017-3-19 22:14
那是肯定的!
這是問什么在伺服電機(jī)選型計(jì)算里面有1/3法則的原因,那也只是個(gè)大概!
實(shí)際運(yùn)用中我們的 ...

謝謝回復(fù)。印象中加速時(shí)一般很少會(huì)做勻加速運(yùn)動(dòng),比如做單弦運(yùn)動(dòng),然后求其中的加速度最大值。

點(diǎn)評

可以選擇加速方式,甚至可以讓伺服電機(jī)按你規(guī)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來走,都可以的。 具體做電機(jī)選型計(jì)算的時(shí)候,可以使用粗略的方式來計(jì)算。 T=J系統(tǒng)等效慣量*最大加速度 這個(gè)是為什么我把系統(tǒng)等效慣量也列了出來,便于樓  詳情 回復(fù) 發(fā)表于 2017-3-19 21:29
10#
 樓主| 發(fā)表于 2017-3-19 21:29:43 | 只看該作者
子子61961 發(fā)表于 2017-3-19 21:21
謝謝回復(fù)。印象中加速時(shí)一般很少會(huì)做勻加速運(yùn)動(dòng),比如做單弦運(yùn)動(dòng),然后求其中的加速度最大值。

可以選擇加速方式,甚至可以讓伺服電機(jī)按你規(guī)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來走,都可以的。
具體做電機(jī)選型計(jì)算的時(shí)候,可以使用粗略的方式來計(jì)算。
T=J系統(tǒng)等效慣量*最大加速度
這個(gè)是為什么我把系統(tǒng)等效慣量也列了出來,便于樓主使用,而勻速運(yùn)動(dòng)是我假設(shè)的,實(shí)際用不到的,只是讓大家有個(gè)感覺,這個(gè)轉(zhuǎn)矩不是恒定的是轉(zhuǎn)盤位置的一個(gè)函數(shù)。
問題的題主,到是可以使用我第一張圖,也就是系統(tǒng)等效慣量。有了系統(tǒng)等效慣量的最大值后乘以最大的加速度,就可以粗略的求得需要的最大扭矩了。
如果是伺服選型的時(shí)候需要有一個(gè)慣量匹配的問題。

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不客氣,有說的地方,還肯請指教  詳情 回復(fù) 發(fā)表于 2017-3-19 22:55
好的,謝謝您的細(xì)致解釋。  發(fā)表于 2017-3-19 21:36
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