Dimensionamento Motore - asse orrizzontale e verticale

[paoloixp]

Sono alle prese con il dimensionamento del motore di due assi uno orrizzontale e uno verticale il motore che avrei intenzione di utilizzare e un asincrono trifase azionato da inverter le caratteristiche tecniche sono le seguenti:

asse verticale

velocità 1 m/s

accelerazione 2m/s2

carico totale 120 Kg

rendimento trasmissione 0.8

asse orizzontale

velocità 1 m/s

accelerazione 2 m/s2

carico totale 220 Kg

rendimento trasmissione 0.8

gli assi lavorano su patini a ricircolo di sfere quindi si possono considerare minimi gli attriti.

Da calcoli sommari ho ricavato che per entrambi gli assi un motore di 2.2 Kw dovrebbe essere sufficiente per raggiungere le prestazioni richieste voi cosa ne pensate? siete in grado di darmi qualche indicazioni per il calcolo della potenza richiesta in particolare in fase di accelerazione?

[Mario Maggi]

Caro paoloixp,

devi ragionare sulla coppia, non sulla potenza, quando usi il motore come servomotore.

Puo' darsi che un motore da 2,2 kW abbia una certa coppia di spunto e un'altra di avviamento, mentre un altro motore della stessa potenza sia sostanzialmente diverso.

Ciao

Mario

[Livio Orsini]

Come ti ha già scritto Mario devi ragionare sulla coppia. Devi calcolarti L'inerzia riportata all'asse motore poi, in base all'accelerazione angolare richiesta, calcoli la coppia motrice necessaria. Con questo dato scegli poi il motore che fa al caso tuo.

[paoloixp]

Scusate la mia ignoranza ma provo ad invertire il senso della domanda :

Con un motore con queste caratteristiche dichiarate

potenza 2.2 Kw coppia costante da 0 a 1500 giri di 9.5 N/m

sono in grado di movimentare gli assi con le caratteristiche sopra sopra riportate?

Scusa Mario un chiarimento che differenza c'è tra coppia di spunto e coppia di avviamento

[Mario Maggi]

Caro paoloixp,

l'asincrono - da solo, senza inverter - ha delle curve caratteristiche di coppia di avviamento.

Ogni modello di motore ha la sua curva caratteristica, piu' o meno piatta o in pendenza, piu' o meno insellata a meta' curva.

Su queste curve noti che la coppia di spunto (o coppia di primo distacco, con scorrimento 100% ) e' di solito maggiore della coppia di avviamento (scorrimento >100%), per un buon tratto della curva.

Associato ad un inverter, il motore dimostra curve diverse. Se il sistema e' ben equilibrato e tarato, si riesce a sfruttare la coppia massima come coppia di spaunto e di avviamento, altrimenti si rischia di cadere nella sella dove la coppia puo' essere anche molto inferiore, in presenza delle armoniche di uscita dall'inverter.

Ciao

Mario

[Livio Orsini]

Scusate la mia ignoranza ma provo ad invertire il senso della domanda :

Con un motore con queste caratteristiche dichiarate

potenza 2.2 Kw coppia costante da 0 a 1500 giri di 9.5 N/m

sono in grado di movimentare gli assi con le caratteristiche sopra sopra riportate?

Per risponderti sarebbe facile se si conoscessero tutte le condizioni. Per esempio qual'è l'inerzia riportata all'asse del motore e qal'è l'accelerazione angolare massima richiesta?

Non conoscendo questi dati è impossibile sapere se la coppia erogata è sufficiente, scarsa o sovrabbondante.

Con la sfera di cristallo lavorano i maghi televisivi e non. I progettisti analizzano i dati secondo il caso pessimo, poi traggono le dovute conclusioni.

Tu hai riportato una serie di dati, ma mancano i dati sull'accoppiamento motore-carico. Le velocità lineari riportate possono corrispondere a 10 rpm o a 10000 rpm, medesimo ragionamento per accelerazione ed inerzia.

Riporti un rendimento di trasmissione, ma non descrivi la trasmissione, ne dai il rapporto della medesima.

Sono tutti dati fondamentali.

Mario solitamente risponde: "Date i dati". Questa volta lo ripeto io!

Modificato: 27 marzo 2004 da Livio Orsini

[paoloixp]

Date i dati !

giustamente trascuravo i calcoli della trasmissione che avevo già fatto e mi sembrano chiari ma indispesabili per il dimensionamento.

Lo spostamento lineare viene prodotto da una cinghia dentata trainata da una puleggia diametro 200 mm

quindi sviluppo per ogni giro 200 * 3.14 = 628 mm (circonferenza puleggia)

per fare 1 m/sec devo fare giri ? 1000/628 = 1.591 giri/sec al minuto 1.591*60= 95,46

sapendo che il mio motore raggiunge 1500 g/m

il rapporto di riduzione sarà 1500/95.46 = 15.71

il riduttore che ho scelto è un vite senza fine con rapporto di riduzione di 15 volte.

spero sia sufficiente anche perchè il calcolo dell'inerzia all'asse motore e l'accelerazione angolare mi mette un po in crisi !!!!

[paoloixp]

Dimenticavo.... Grazie Mario dell'illuminante chiarimento

[Livio Orsini]

spero sia sufficiente anche perchè il calcolo dell'inerzia all'asse motore e l'accelerazione angolare mi mette un po in crisi !!!! 

Vediamo di aiutarti ad uscire dalla crisi.

Asse orizzontale:

220 kg su pattini a ricircolo di sfere; trascuriamo l'attrito per semplificare.

raggio della puleggia = 0.1

L'inerzia equivalete sarà:

Jeq = P * r*r = 220*0.1*0.1 = 2.2 kgmq

Questa inerzia va ridotta per il rapporto di riduzione della trasmissione quidi all'asse motore avremo

J=2.2/15*15=0.009777 kgmq Questa è l'inerzia del carico riportato all'asse motore: momento d'inerzia/n*n

Se il diametro della puleggia è 0.2 m per traslare di 1m sono necesari 1.592356 giri di puleggia equivalenti a 23,8853 giri motore. Con accelerazione di 1m/s*s si passa da 0 a 1433 giri/minuto in un secondo. Ne deriva che

la coppia motrice necessaria sarà (secondo la formula pratica):

C = (PD2*rpm)/(376 * tacc)

PD2 = 4*J = 4*0.009777 = 0.005736 kgmq

C = (0.005736 *1433)/(376*1) = 2.23 kgm

DIchiari un rendimento della trasmissione di 0.8 pertanto:

C = 2.23/0.8 = 0.021862 kgm

Il tuo motore dovrà erogare una coppia pari a 0.021862 kgm

Se la massima velocità lineare è pari a 2 ms la massima velocità angolare del motore sarà apri a 2866 rpm (non 1500)

La coppia richiesta per accelerare è la coppia massima pertanto, se conosci i cicli di lavoro, èuoi determinare la coppia termica del tuo motore che potrebbe essere notevolmente inferiore. Se consideriamo la coppia massima come coppia nominale la potenza che deve erogare il to motore sarà (secondo la formula pratica):

P = (0.021862 * 3000) / 975 = 0.06767 kW

Una volta che hai scelto il motore devi riverificare il tutto aggiungendo all'inerzia del carico riportato all'asse motore l'inerzia del motore stesso che, ad occhio, sarà del medesimo ordine di grandezza del carico.

Poi non dai nessun dato del momento d'inerzia relativo al riduttore. Quando scegli il riduttore verifica il momento d'inerzia di questo visto sull'albero veloce (quello del motore). Poi somma tutti i momenti d'inerzia e riverifica se la coppia disponibile è sufficiente a garantirti la dinamica richiesta.

Puoi ripetere la verifica per l'asse verticale, la metodologia è la medesima

Alcune considerazioni generali.

Il rendimento della trasmissione pari a 0.8 mi sembra ottimistico, ma forse mi sbaglio.

Se i dati sono veritieri, forse potresti prendere in considerazione dei piccoli servo azionamenti che sono sicuramente più compatti e, tutto sommato, meno costosi.

Modificato: 28 marzo 2004 da Livio Orsini

[paoloixp]

Grazie Livio

dalla tua prima risposta dove il risultato finale in termini di potenza era 8.6 Kw, la cosa mi preoccupava un po

ma da profano delle formule da te enunciate mi inchinavo alla tua conoscenza tecnica, ma a sentimento mi pareva di dover applicare un caterpillar per trainare 200 Kg, ma con la successiva rettifica la cosa mi fa tirare un sospiro di sollievo soprattutto in termini economici.

Ma ora vorrei parlare dell'asse verticale e soprattutto da dove ho tirato fuori la potenza di 2,2 Kw.

Un vecchio catalogo di Bonfiglioli riduttori riporta la formula per il calcolo della potenza in sollevamento

P=(m*g*v)/(n*1000)

dove

P= potenza Kw

m= massa in Kg

g= 9.81

v= velocità in m/s

n= rendimento

quindi P = (120*9.81*1)/(0.8*1000) = 1.471 Kw

pertanto essendo la taglia di potenza standard 1.5Kw e non avendo considerato eventuali attriti e sopratutto i problemi derivati dalle accelerazioni e le inerzie ho pensato di prendermi un po di margine di sicurezza arrivando a 2.2 Kw.

Ora se le tue considerazioni sono corrette,SE HO CAPITO BENE, il mio dimensionamento é sicuramente esuberante

ma siamo sicuri che 0.06767 kW siano sufficienti per accelerare ad 1m/s 220 kg in fondo 0.06767 kW sono circa 70 W in pratica il motorino di un tergicristallo da automobile?? :ph34r:

[MuccaPazza]

Secondo me Paoloixp ha ragione , anch'io la vedo così:

120*0.1*9.81/0.8=147 Nm che ti servono a sollevare il carico

Se devi andare a 1Mt/sec puoi utilizzare un motore asincrono 4Poli con ng di circa 1425/50Hz.

Quindi:

0.2*3.14=0.628

1/0.628=1.59 * 60=95.5 giri della puleggia/min

1425/95.5=circa un i =15 (e questo potrebbe essere il tuo rapporto di riduzione)

147/15=9.8Nm all’albero del motore

120*2*9.81/0.8*0.1/15=19.6Nm (accelerazione)

9.8*1425/9550=1.4kW potenza a regime

Forse potresti farcela anche con un 1,5kW , ma sei al limite a meno che non cali un pelo l’accelerazione.

Con un 2,2 kW sei tranquillo secondo me.

Per l’orizzontale ci vogliono i coefficienti di attrito.

Saluti

[Livio Orsini]

Ora se le tue considerazioni sono corrette,SE HO CAPITO BENE, il mio dimensionamento é sicuramente esuberante

ma siamo sicuri che 0.06767 kW siano sufficienti per accelerare ad 1m/s 220 kg in fondo 0.06767 kW sono circa 70 W in pratica il motorino di un tergicristallo da automobile??

I dati li hai forniti tu! Il momento di inerzia riportato al motore è quello. La meccanica ha delle leggi precise. Se metti un rapporto di riduzione di 1/15 l'inerzia vista dal motore è 1/225 il momento di inerzia efettivo.

Io però, come ti ho scritto nel post, non credo sufficiente la coppia calcolata. Perchè? Perchè:

1 - il momento d'inerzia del motore è sicuramente del medesimo ordine di grandezza del momento di inerzia del carico riportato all'asse, quindi solo per il motore la coppia probabilmente raddopia.

2 - Riduttore. Qui la cosa diventa pesante. Tu dai un rendimento di 0.8. Il rendimento è un po' pessimistico per il gruppo puleggia cinghia dentata (0.9 - 0.95), ma è decisamente ottimistica per il motoriduttore. Motoriduttore che avrà anche un momento di inerzia suo, non trascurabile, che deve essere sommato al quello del carico. F

Fai tutte le verifiche che ti ho detto nel primo post, con i susseguenti ricalcoli, e vedrai che la potenza del motore aumentarà di almeno un'ordine di grandezza.

Poi per il sollevatore devi rifare le verifiche con i dati del sollevatore.

Per Mucca pazza

Comunque la rigiri la fisica, scienza esatta, ha le sue leggi.

La coppia motrice necessaria ad ottenere una determinata accelerazione angolare di un corpo avente un determianto momento d'inerzia è:

C = J*(do / dt)

J = momento d'inerzia

do = differenziale di velocità angolare

dt = differenziale di tempo

Puoi usare le unità di misura del sitema che preferisci, ma il risultato sarà sempre una coppia espressa in Nm o kgm, che stanno tra loro in rapporto di g (accelerazione di gravità)

Il momento d'inerzia di un carico legato al motore da cinghia-puleggia equilvale al momento d'inerzia di un cilindro di massa pari al carico e di raggio pari al raggio della puleggia.

Se esprimi la massa in kgmassa (che sulla terra sono equivalenti ai kgpeso) hai un momento d'inerzia espresso in kgmq, se esprimi la massa N avrai un momento d'inerzia espresso in Nmq; tra loro esiste sempre quel rapporto di 9.81 circa. Ma attenzione tutti i calcoli successivi dovranno essere conseguenti, alla fine i due conteggi devono dare il medesimo risultato.

Poi per il sollevatore.

Se il diametro della puleggia è 0.2m la coppia all'asse della puleggia sarà 120*0.1 = 12 kgm o, se preferisci, 117,72 Nm, se consideri il 20% (elevato) di perdita sono 147.15 Nm. Ma questa è la coppia statica, cioè è la sola coppia necessaria a tenere in equilibrio il carico! Copia che riportata al motore sarà pari a 9.81 Nm o 1kgm. sempre trascurando le perdite del riduttore, perdite che non sono trascurabili!

A questa coppia va aggiunta la coppia necessaria per accelerare il carico, il riduttore ed il motore (vedi procedimento precedente).

Un motore che abbia un acoppia motrice pari ad 1kgm alla velocità di 1500 rpm deve erogare una potenza pari a 1538W!

Questa potenza deve essere aumentata del valore corrispondente alla coppia di accelerazione.

Perchè 1,5 kW solo per sollevare 120 kg e niente per muovere 220 kg? Perchè i 220 kg scorrono su pattini a circolazione di sfere dove, una volta vinto l'attrito di primo distacco, praticamente non si ha resistenza (ovvero le perdite sono trascurabili rispetto alla trasmissione).

In conclusione se si vuole avere un dimensionamento affidabile bisogna conoscere tutti i dati, ed in questo caso ci manca un dato importantissimo: quanto assorbe il riduttore e quanto è il suo momento di inerzia!

Io mi sono limitato a mostrare come si calcala la coppia necessaria ad accelerare un carico, precisando bene quali dovevano essere le ulteriori verifiche.

Spero che questa ulteriore precisazione vi abbia chiarito il problema.

Per chi vuole documentarsi basta consultare un testo come Fisica 1 di Halliday e Resnick

Modificato: 29 marzo 2004 da Livio Orsini

[paoloixp]

Grazie ancora Livio

QUESTA SI CHE E' UNA BELLA LEZIONE DI FISICA APPLICATA !!

Le mie considerazioni sono dettate più dal contatto pratico con le cose che dalla pura teoria ma alla base del risultato pratico deve esserci sempre un approccio di calcolo teorico.

Le tue osservazioni mi hanno spinto a cercare sui cataloghi dati (momento di inerzia del riduttore)che non avevo mai preso in degna considerazione.

Ora del materiale didattico ne ho e a mente fresca provo a rifarmi un po di conti poi ti faccio sapere.

[MuccaPazza]

Se il diametro della puleggia è 0.2m la coppia all'asse della puleggia sarà 120*0.1 = 12 kgm o, se preferisci, 117,72 Nm, se consideri il 20% (elevato) di perdita sono 147.15 Nm. Ma questa è la coppia statica, cioè è la sola coppia necessaria a tenere in equilibrio il carico!

A me non risulta proprio!

La FORZA necessaria per tenere in equilibrio il carico è mg, ovvero 120*9.8 = 1177N (117Nm)

Il 20% di "perdita" te la ritrovi quando devi "muovere" anche tutto il sistema cinematico.

Quindi, secondo i dati di paoloixp, 120*9.8/0.8=1470N (147Nm) sono la forza necessaria a tenere in moto lineare la sua applicazione e qui non si tratta di "rigirare" la fisica, io la so così, mi sbaglierò, ma fino ad ora, usando questi calcoli semplici in applicazioni come queste che sono semplici, le cosa hanno sempre funzionato alla perfezione.

A questa coppia va aggiunta la coppia necessaria per accelerare il carico

Il calcolo dell'accelerazione l'ho sbagliato in effetti , facendo queste cose in rete può succedere , invece di sommarla l'ho moltiplicata, vediamo di essere più precisi :

La velocità che vuole ottenere Paolo è di 1m/s e laccelerazione di 2m/s2

Per raggiungere 1m/s con acc = a 2m/s2 ci vogliono 0,5s

a = v/t = 1/0.5 = 2

Quindi : 120(2+9.81/0.8)0.1/15=11.8Nm e questo è il calcolo della coppia accelerante.

Riassumendo:

per il moto lineare sono 9.8Nm

per la fase di accelerazione 11.8Nm

Se la perdita è effettivamente del 20% circa, tenendo conto della coppia massima di un motore classico che può tranquillamente essere anche il doppio della nominale per un tempo (0,5s) così breve, ti dirò, secondo me un motore da 1,5kW può andare bene.

Se poi nel 20% non hai tenuto conto del rendimento del riduttore e storie varie allora non so che dire, ma un 20 % non è certo poco per una applicazione del genere.

Per l'orizzontale è sempre la solita storia, l'unica differenza è che devi moltiplicare g*coeff di attrito.

Questo è quello che penso sia giusto, mi sbaglierò probabilmente.

Spero che Paolo ci faccia poi sapere che motore ha montato e in che percentuale lo sfrutta, così poi sapremo che calcoli erano giusti o no.

Ciao

[murissio]

Non capisco bene questo passaggio di Livio, se qualcuno riesce a spiegarmelo ( non essendo esperto di meccanica / fisica ).........:

DIchiari un rendimento della trasmissione di 0.8 pertanto:

C = 2.23/0.8 = 0.021862 kgm

Il tuo motore dovrà erogare una coppia pari a 0.021862 kgm

[Stefano Sormanni]

Ma il momento di inerzia del rotore lo avete inserito nel computo oppure no ???

e poi detta tra noi mi sembra troppo spinto far funzionare un asincrono con accelerazioni così elevate.....

Modificato: 30 marzo 2004 da Stefano Sormanni

[Pietro Buttiglione]

Stefano ha scritto:

Non capisco bene questo passaggio di Livio, se qualcuno riesce a spiegarmelo ( non essendo esperto di meccanica / fisica ).........:

mi associo...

pietro

[loref]

Nel calcolo di Livio credo ci sia qualche errore. Ho rifatto i conti ed il risultato è il seguente.

(1) C = J * (do/dt)

(2) J = PD2/(4*g) dove P in [kgf] e g = 9,81 [m/s2]

(3) do = omax - omin = omax = 2*PGRECO*n/60; dt = 1

(4) C = PD2*n/((120*PGRECO/g)*1) = PD2 * n / 375

(5) PD2 = PD2' / i2 dove i = rapp.riduzione

(6) PD2' = 220 * (0,2 * 0,2) = 8,8 [kgf*m2]

dalla (5) PD2 = 8,8 / (15 * 15) = 0,039 [kgf*m2]

dalla (4) C = (0,039 * 1433) / 375 = 0,149 [kgf*m]

(7) C' = C/r dove C' coppia necessaria e r rendimento

quindi C' = 0,149 / 0,8 = 0,186 [kgf*m]

(8) P = (C"*do)/1000 in [kW] e C" in [Nm]

dalla (3) P = (C'* g) * (2*PGRECO*n/60)/ 1000

raggruppando le costanti (1000*60) / (2*PGRECO*g) = 975 quindi dalla (8)

(9) P = C'*n / 975

se n = 3000 [rpm]

P = 0,186 * 3000 / 975 = 0,572 [kW]

[Livio Orsini]

Andiamo con ordine.

Per tutti quelli che non si spegano alcuni apssaggi ed alcuni dati del primo post: la spiegazione è semplice: grandissimi erori da parte mia, post scritto in tre riprese fra tre lavori: dovrei prendermi a frustate. E' un viziaccio che non riesco a perdere.

Prima cosa: i conti. Ho commesso un errore non considerando la riduzione del quadrato del rapporto di trasmissione ==> 8.6 kW di motore. Correzzione al volo errore su errore!

Rifacciamo i conti così rimediamo a tutti i refusi di un lavoro affrettato.

Usando le formule pratiche per semplicità abbiamo che il PD^2 della slitta è pari a 8.8 kgm^2. Il rapporto di riduzione è 1/15 che fa si ch il motore "veda" 8,8/15^2 = 8.8/225 =0.003911 kgm^2

C=(0.003911*1433)/(736*1) = 0.149059 kgm

con rendimento 80% ==> 0.186 kgm

Che, 1500 rpm, corrisponde ad una potenza di 0.28 kW

Qui si tratta dei cosidetti algoritmi della serva che, volendo andare di fretta, ho clamorosamente "cannato" Anche se il principio è corretto.

Veniamo ora a quanto scrive "Muccapazza"

Anch'io rispondendo in rete e velocemente commetto imprecisioni. Ho scritto per "tenere in equilibrio" quando avrei dovuto scrivere "per sollevare il carico con accelerazione nulla". Chiedo venia.

Da quanto è dato sapere l'applicazione dovrebbe lavorare sulla terra. E' noto che, sulla terra, il grammo massa equivale al grammo peso, così anche tutti i multpli e sottomultipli. Il sistema in oggetto è un corpo verticale del peso di 120 kg, oppure di 120 kg massa, se espresso nelle unità mks (cfr.,p.e., Halliday & Resenick Fis1ca 1, pag 88). Il sistema è mosso da una cinghia dentata trainata da una puleggia avente un raggio pari 0.1m, la forza esercitata dalla massa, secondo la nota relazione F = m*a, è 120*9.81=1177,2 N, sempre per usare le unità m.k.s., ne consegue che, con un braccio pari a 0.1 m all'asse della puleggia corrisponderà una coppia di 117,72 Nm equivalenti a 12 kgm. Questa è la coppia che il motore dovrebbe erogare per mantenere in equilibrio il sistema, ma tra motore e puleggia è inserito un ulteriore riduttore di rapporto 1/15 da che si arriva ad un valore di coppia pari a 0.8 kgm o 7.848 Nm. Ma, si dice, tutta la catena cinematica assorbe il 20% della coppia. Pertanto il motore erogherà 1 kgm (9.81Nm) di coppiacoppia che saranno suddivisi tra carico e perdite. (Il secondo post l'ho scritto senza interruzzioni e quindi non ho fatto confusioni e dimenticanze, o ne ho fatto di amrginali). Questa è la coppia necessaria a movimentare il carico con accelerazione nulla. Perbacco ma se l'accelerazione è nulla si può anche semplificare dicendo che è la coppia necessaria a mantenere il sistema in equilibrio; comunque ammetto l'imprecisione.

Veniamo all'accelerazione.

Il omento d'inerzia equivalente al carico riportato al motore sarà:

J = P*r^2/n^2 dove n è il rapporto di trasmissione pertanto avremo:

J= (120*0.1) / 225 = 0.053 kgm^2. Se vogliamo riportare al PD^2, per praticità, basta moltiplicare per 4, da cui

PD^2 = 0.021333 kgm^2.

Ora l'accelerazione dichiarata prevede una variazione di 1500 rpm in un tempo pari 0.5 sec ne consegue che la coppia aggiuntiva sarà:

C= (PD^2 * rpm) / (376 *0.5) Questa è una formula pratica. Se qulcuno vuol divertirsi può fare tutti i passaggi di verifica con la formula canonica epressa in differianzale di velocità angolare (radianti) e momento d'inerzia.

C=0.17kgm, valore che aggiunge un altro 17% al valore di coppia richiesto per movimentare il sistema a velocità nulla.

Ma si è considerato il solo momento d'inerzia del carico, non si è considerato il momento d'inerzia della puleggia e, sopra a tutto, quelli relatici al riduttore ed al motore. Non ho cataloghi sottomano, ma un asincrono di questa taglia dovrebbe avere un momento d'inerzia di valore pari a quello del carico. Aggiungiamo un altro 17%? Poi c'è il momento d'inerzia del riduttore. Qui penso che forse potrebbe anche essere un ordine di grandezza maggiore di quello del motore, ma è un'ipotesi ed i progetti si fanno con i dati.

Se ci limitiamo solo ai dati noti il nostro motore drà erogare P=1500*1.7 / 975 ==>1.8kW (uso sempre le formule pratiche). Poi bisogna considerare anche il vero assorbimento di coppia del riduttore.

Una trasmissione cinghia puleggia assorbe molto meno del 20% Mentre un riduttore può assorbire molto di più. Quindi finchè non si sa quanto è il vero valore il 20% è solo una cifra ipotetica qaulsiasi.

Poi potresti anche avere un motore ed un riduttore con inerzia trascurabile (non ci credo)

Poi, come giustamente osserva Stefano Sormanni, un asincrono forse non è in grado di accelerare così violentemente.

Per quanto riguarda la movimentazione orizzontale se, come scrive paoloixp, il tutto scorre su pattini a circolazione di sfere, una volta messo in movimento il sistema (attrito di primo distacco) la coppia necessaria per mantenerlo in movimento è praticamente trascurabile. In ogni modo la Forza necessaria al movimento è F =u*P*g dove u è il coefficiente di attrito, P è il peso del carro e della struttura, g è l'accelerazione di gravità, F è una forza espressa in N. Non so di preciso quanto vale u, suppongo sia meno di 0.001, però potrei sbaglairmi. Comunque poi questa forza va moltiplicata per il braccio 0.1m, e ridotta a 1/15. Rimane la coppia aggiuntiva per accelerare il momento d'inerzia riportato alll'asse motore. Questa coppia è sicuramente molto maggiore della coppia necessaria per compensare l'attrito di primo distacco. Le stesse perdite della catena cinematica sono, a mio giudizio, molto maggiori.

Poi se bastano 1.5 kW o meno lo si può dire solo e soltanto quando si avranno tutti i dati! Ci sono motori che danno coppia max 8 volte la nominale (non alla velocità massima) ma non sono asincroni normali.

Poi ognuno può fare le scelte che preferisce. Poi magari la macchina non raggiunge le prestazioni preventivate.

Di ipotesi se ne possono fare mille più una.

Io preferisco attenermi ai fatti! Considerare tutte le variabili, fare i conti due volte per evitare quello che mi è successo domenica mattina.

Per "murissio" (ed anche per Pietro)

Se aveste guardato meglio il primo post avreste notato i grossolani erorri sul tipo "C = 2.23/0.8 = 0.021862 kgm"

e capito che evidentemente mi era successo qualche cosa mntre lo scrivevo. Ma avete preferito fare della facile ironia...

D'altronde io ho commesso due leggerezze: la prima quando ho scritto senza ricontrollare (sapendo d'aver interrotto e ripreso più volte) e la seconda anche più grave quando, in occasione del secondo post, non ho riguardato il primo perchè lo ritenevo superato. Ben mi stà!

Modificato: 31 marzo 2004 da Livio Orsini

[Pietro Buttiglione]

Livio! non essere xMAloso...

era un invito a rifare i conti, come hai fatto..

capita a tutti! per questo questi conti vanno sempre rifatti magari passando da progettazione a verifica (partendo dai dati del drive calcolare le performances...)

ciao

pietro

[Clapps]

Non sono esperto di servomeccanismi, percui scusatemi se la domanda puo' essere banale.

Visto il ragguardevole peso dell'asse verticale, per non doversi confrontare con l'accelerazione di gravita' , non converrebbe bilanciare meccanicamente il carico , mettendo , ove possibile un peso sull'altro lato della cinghia?

Si raddoppierebbe l'inerzia del sistema, e' vero, ma ci si ricondurrebbe ad un caso simile a quello orizzontale e, credo, si potrebbero utilizzare coppie motrici/frenanti inferiori.

[MuccaPazza]

Livio,

io di certo non volevo processarti! Riguardo ai tuoi calcoli avevo immaginato la possibilità di errori, daltronde in contesti del genere ci vuole un attimo, anch'io nel primo calcolo dell'accelerazione avevo commesso un errore.

Quello che vorrei capire è perchè a te risulta piccolo , parlando del sollevamento, un motore da 1,5Kw (o addirittura da 2,2).

Sinceramente non capisco perchè utilizzi dei calcoli così per un' applicazione del genere.

Ma si è considerato il solo momento d'inerzia del carico, non si è considerato il momento d'inerzia della puleggia e, sopra a tutto, quelli relatici al riduttore ed al motore. Non ho cataloghi sottomano, ma un asincrono di questa taglia dovrebbe avere un momento d'inerzia di valore pari a quello del carico.

Guarda che un motore asincrono da 1,5kW ha un J=0.004 circa! La puleggia r=0,1 metti che abbia un J=J del motore e che siano 2 arriviamo a J=0.012. Il riduttore avrà si e no uno J=0.001!

Il momento di inerzia totale sarà il Jcarico+Jmotore+(Jpulegge*2)+Jriduttore/i2

Jtotale = Jc+Jm+Jp+Jr/i2 = 120*0.1=12 Kgm2+0.004+0.012+0.001/225

=0.534Kgm2!

Per trovare differenza dal tuo 0.53 bisogna apprezzare 3 cifre dopo la virgola!

Comunque sia mi piacerebbe che tu, Ioref o chi ha tempo mi spiegasse meglio tutto quel calcolo che aveto fatto perchè io, a parte il calcolo della J, dopo mi perdo e mi farebbe piacere capire meglio i passaggi.

Saluti

[murissio]

Livio,

anche io come gli altri non intendevo proprio fare dell' ironia !!!!!!!!!!!!! Non mi permetterei mai.

Ho detto di non essere in alcun modo esperto ( ed è vero ) , pensavo che nel calcolo avessi sottointeso qualche altro parametro ( esempio coeff. riduz. attrito dovuto a scorrimento su sfere ) che portava ad una tale riduzione di Coppia e potenza richiesta.

Ciao

e GRAZIE 1000 per i chiarimenti

[Livio Orsini]

Nessua polemica da parte mia, non era lo scopo primario del mio intervento.

Ho premesso che non ho sottomano cataloghi di motori e motoriduttori ed avevo invitato a riverificare il tutto con i dati. Invito che ripeto. Se i dati di inerzia sono quelli che riporta "muccapazza" in effetti sono trascurabili.

Rimane valido il concetto che le verifiche devono sempre essere fatte con i dati.

Poi si, in effetti, ho preso cappello e me ne scuso. La causa principale, e questo è veramente grave, è che ho commesso quegli errori di leggerezza che ho sootolineato.

Se non altro il tutto spero sia servito per rivedere le metodologie di dimensionamento dei motori.

Ora sono estremamente di fretta ma, e questo è un impegno che mi assumo, nei prossimi giorni metterò assieme un paio di paginette, che metterò in upload sul forum, in cui cercherò di descrivere in modo più dettagliato le metodologie per determinare i valori di coppia in funzione dei carichi e delle inerzie.

Lo voglio fare con calma pechè, causa la mia enorme distrazione, non voglio che ci siano errori.

[mavo]

Ho seguito con molta attenzione l'evolversi dei post.

Livio attendo con impazienza un'altro tutor, mi avete appassionato,