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Carmelo Di Martino

Dimensionamento motore per carrello a trazione diretta su ruota

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Carmelo Di Martino

Buongiorno a tutti,

sono fresco di iscrizione e spero possiate aiutarmi.

Devo dimensionare un motoriduttore per muovere un carrello a trazione diretta su ruota.

Il collegamento è il seguente: Motore -> Motoriduzione -> Coppia di ingranaggi -> Ruota

Leggendo il documento del Sig. Orsini "dimensionamento motore", sono riuscito a impostare un foglio di calcolo su Excel del quale allego un'immagine.

Non chiedo necessariamente il controllo dei calcoli, ma semplicemente qualche chiarimento:

a) nel calcolo della coppia richiesta a regime, ho considerato l'attrito volvente (in quanto a regime). è sbagliato? Bisogna considerare l'attrito radente (di partenza)?

b) Nel calcolare le coppie di attrito (con la formula "somma attriti * vel. angolare"), immagino necessario convertire il risultato per portarlo a Nm. Se si, come?

c) Nel calcolo della coppia di inerzia, il risultato calcolato è espresso in Nm? o bisogna convertire anch'esso? Se si, come?

d) I risultati delle coppie resistenti, si riferiscono tutti al motore o alla ruota? A quanto ho capito, dovrei riferire i miei risultati al motore (escludo quindi sia motoriduttore che ingranaggi che ruota)

 

Sono sicuro di sbagliare qualcosa, perchè usando un programma di riferimento, ho valori molto lontani rispetto ai miei, e vorrei capire dove è l'errore.

Ringrazio anticipatamente per i consigli e saluto tutti.

 

Naturalmente, una volta corretto tutto, posso mettere a disposizione il file per chiunque ne abbia bisogno...

 

dim_mot.PNG

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Livio Orsini
2 ore fa, Carmelo Di Martino ha scritto:

nel calcolo della coppia richiesta a regime, ho considerato l'attrito volvente (in quanto a regime). è sbagliato? Bisogna considerare l'attrito radente (di partenza)?

 

Ritengo che non si debba considerare l'attrito radente, perchè significa che le ruote slittano, quindi bisognerebbe rivedere le rampe.

Da fermo bisogna sempre considerare gli attriti di "primo distacco" sia delle ruote che, e soprattutto, della catena cinematica.

Inoltre va considerata l'inerzia totale del mezzo per stabilire quale coppia sia necessaria per ottenre l'accelerazione desiderata.

 

2 ore fa, Carmelo Di Martino ha scritto:

Nel calcolo della coppia di inerzia, il risultato calcolato è espresso in Nm? o bisogna convertire anch'esso? Se si, come?

 

Non ha importanza l'unità di misura, purchè non si faccia confusione e non si usino unità differenti. Se usi il sitema fisico usi Nm, altrimenti se usi il sistema mks usi km. Devi solo tener conto nei calcoli successivi dell'unità usata.

2 ore fa, Carmelo Di Martino ha scritto:

I risultati delle coppie resistenti, si riferiscono tutti al motore o alla ruota?

 

Si deve sempre riferire tutto all'albero motore.

Per quanto riguarda le inerzie si calcola il momento d'inerzia del veicolo riferito alla ruota, poi lo si riporta all'albero motore riducendolo per i rapporti di trasmissione.

Bisogna sempre ricordare che l'inerzia del carico vista dal motore è pari al momento di inerzia diviso per il quadrato del rapporto di riduzione.

 

2 ore fa, Carmelo Di Martino ha scritto:

A quanto ho capito, dovrei riferire i miei risultati al motore (escludo quindi sia motoriduttore che ingranaggi che ruota)

 

No che non li escludi; ogni componente della catena di trasmisisone ha le sue perdite, quindi la coppia si riduce per il rapporto di trasmissione (se si risale dal carico al motore), ma viene aumentata delle perdite della trasmissione.

 

Cerco di chiarire con un esempio.

Riduttore ad ingranaggi rapporto 5:1 e rendimento 0.7; significa che ogni 5 rivouzioni del motore ne avrò una sull'albero lento. Parimenti se applico 10 Nm all'albero veloce sull'albero lento avrò C = 10 *5 * 0.7 = 35 Nm; 15Nm vengono dissipati dagli ingranaggi del riduttore.

 

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Carmelo Di Martino

Molte grazie Livio, però necessito ancora di qualche chiarimento (non me ne voglia).

Ricapitolando, eseguo i seguenti passaggi:

1. Inserisco i dati che conosco;

2. Calcolo Coppia e Potenza e giri al minuto richiesti a regime;

3. Scelgo un motore e un riduttore idonei

Fin qui sono sono sicuro sia dei dati che dei calcoli. Il problema comincia al punto 4.

 

Dove lei scrive

Il 25/10/2019 alle 15:23 , Livio Orsini ha scritto:

Si deve sempre riferire tutto all'albero motore.

Per quanto riguarda le inerzie si calcola il momento d'inerzia del veicolo riferito alla ruota, poi lo si riporta all'albero motore riducendolo per i rapporti di trasmissione.

Bisogna sempre ricordare che l'inerzia del carico vista dal motore è pari al momento di inerzia diviso per il quadrato del rapporto di riduzione.

 

Intende il momento di inerzia del carico? E lo ricavo considerando tutto il peso del carrello in funzione del raggio ruota?

es. Jc= mc*Rr^2/2

O tramite qualche altra formula? (non ho trovato altro)

Dopo di che, ogni momento di inerzia (ruote,Albero,Z1,Z2,riduttore) lo riporto al motore dividendo per il quadrato del rapporto di riduzione?

Per la coppia di attrito ho utilizzato questa formula: somma dei coeff. attrito * vel. angolare.

E' corretta? E va riportata al motore tramite rapporto di riduzione?

 

Dopo aver trovato tutte queste coppie Resistenti mi è chiaro che sommandole alla coppia di regime e moltiplicando il tutto per il Fattore di sicurezza ottengo la coppia di Picco. Corretto, no?

Infine calcolo anche la potenza di picco, e se rientro nei valori massimi del motore (2 volte i valori nominali) ho un motore sufficiente, altrimenti aumento la tagli e verifico nuovamente.

 

Un ultima cosa; lei mi risponde al primo punto 

 

Il 25/10/2019 alle 15:23 , Livio Orsini ha scritto:

Inoltre va considerata l'inerzia totale del mezzo per stabilire quale coppia sia necessaria per ottenre l'accelerazione desiderata.

 

Mi consiglia quindi di calcolare fin da subito le Coppie resistenti alla ruota e di scegliere il motoriduttore che eroghi i requisiti a me necessari?

Il mio ragionamento era in funzione della scelta del rapporto di trasmissione e del calcolo delle Coppie Resistenti del motore. Non è Corretto?

In effetti sul catalogo i parametri in uscita sono già verificati dal costruttore, quindi potrei fidarmi e fermarmi agli ingranaggi della catena cinematica, giusto?

 

Mi scuso, so di fare domande da principianti, e lo sono in effetti, ma mi aiuterebbe a sbloccare una serie di prodotti che nella mia azienda dobbiamo realizzare con una certa urgenza.

La ringrazio anche per la pazienza e la disponibilità.

A Gennaio in ogni caso diventerò uno studente di Ingegneria Meccanica, e spero di poter aiutare anche io in qualche modo su questo Forum!

Edited by Carmelo Di Martino
Correzioni Grammaticali

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Livio Orsini
2 ore fa, Carmelo Di Martino ha scritto:

E lo ricavo considerando tutto il peso del carrello in funzione del raggio ruota?

 

Scusami ma, essendo parecchi anni che non vado ad affrontare un simile problema, dovrei documentarmi e rinfrescare le mie conoscenze e, sinceramente, non ne ho voglia. Però in rete ci sono parecchi documenti che trattano questo argomento a livello analitico, basta fare un po' di ricerca mirata e si trovano formulari belli e pronti, forniti da costruttori di motori e motoriduttori.

 

2 ore fa, Carmelo Di Martino ha scritto:

Corretto, no?

 

Forse si, forse no.

La coppia massima richiesta è composta dalla coppia necessaria per vincere gli attriti a cui , in fase di accelerazione, va sommata lo coppia necessaria a compensare l'inerzia del sistema.

 

2 ore fa, Carmelo Di Martino ha scritto:

Mi consiglia quindi di calcolare fin da subito le Coppie resistenti alla ruota e di scegliere il motoriduttore che eroghi i requisiti a me necessari?

 

Io, solitamente, lavoro proprio in questo modo.

 

2 ore fa, Carmelo Di Martino ha scritto:

A Gennaio in ogni caso diventerò uno studente di Ingegneria Meccanica

 

 

Curiosità, perchè a gennaio visto che l'anno accademico inizia ufficialmente a novembre? (almeno così era ai miei tempi)

 

PS sul forum ci consideriamo tutti amici e/o colleghi, quindi usiamo l'amichevole "tu" indipendentemente dall'età, dai titoli accademici e dai ruoli professionali.

Edited by Livio Orsini

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Carmelo Di Martino
44 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Però in rete ci sono parecchi documenti che trattano questo argomento a livello analitico, basta fare un po' di ricerca mirata e si trovano formulari belli e pronti, forniti da costruttori di motori e motoriduttori.

Ok, grazie mille!

in ogni caso ho già le idee molto più chiare! Ho già provato con molte combinazioni di ricerche mirate, ma mi risulta complicato. Ho anche spulciato tra appunti universitari, ma più che applicazioni pratiche trovo le lezioni, che comunque aiutano parecchio per chi affronta l'argomento da zero come me!

Proverò a cercare meglio.

47 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Io, solitamente, lavoro proprio in questo modo.

In effetti dopo aver riflettuto un pò, è la cosa più logica e immediata. Mi sono fatto condizionare dalla considerazione delle coppie resistenti del motore.

49 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Curiosità, perchè a gennaio

L'anno accademico è effettivamente già cominciato, ma per motivi economici ho dovuto rimandare a Gennaio. L'università in questione mi dà la possibilità di farlo, poichè offre la possibilità di iscriversi a corsi dedicati a chi lavora e non può frequentare. Inoltre non ci sono sessioni di esame, ma mettono a disposizione delle date (2 o 3 giorni) ogni mese, in cui si possono dare gli esami su prenotazione. Quindi si ha la possibilità di iscriversi in un secondo tempo e recuperare. Certo, più tardi cominci peggio è, naturalmente...

 

52 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

PS sul forum ci consideriamo tutti amici e/o colleghi

Grazie, cercherò di essere meno formale allora!

Buona serata e alla prossima.

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