Расчет привода тележки
Опубликовано 06 Апр 2013
Рубрика: Механика | 96 комментариев
(Статья полностью обновлена 18.02.2017.)
Расчет привода рельсовой тележки – достаточно широко распространенная задача в инженерной практике. Представленная далее методика применима не только при расчетах...
...транспортных или крановых тележек, но и при проектировании различных приводных кареток в станках и нестандартном оборудовании.
Создав небольшую таблицу в Excel, можно научиться быстро и просто определять главные параметры привода за считанные секунды. Изменяя диаметры колес, частоту вращения вала двигателя, схему привода, при помощи этой программы вы за несколько минут сможете перебрать целый ряд всевозможных вариантов двигателей и выбрать наиболее подходящий. Расчет в Excel позволяет поэкспериментировать с уклоном пути и с ускорением при стартовом разгоне.
В первоначальном варианте статьи, которая «прожила» на блоге в неизменном виде почти 4 года, результатом расчетов была статическая мощность двигателя привода. В обновленном варианте добавлены возможность задания в исходных данных уклона пути и приближенный учет сил инерции, приводимых в движение масс. Результат вычислений – расчетная мощность двигателя с учетом динамики разгона и уклона пути.
Расчет в Excel мощности двигателя.
На расчетной схеме показаны исходные данные для расчета, приведенные к колесу тележки.
Напомню, что в ячейки программы Excel со светло-бирюзовой заливкой помещены исходные данные, а в ячейках со светло-желтой заливкой выведены результаты вычислений по формулам алгоритма.
Внимание!!! Для упрощения и облегчения выполнения задачи ввода исходных данных в таблицу Excel в примечаниях ко многим ячейкам столбца D (смотри красный уголок в правом верхнем углу) приведены рекомендации, пояснения и некоторые необходимые справочные материалы.
Расчетные формулы:
- u=π*D*nд/(60*v)
- nк=nд/u
- Wск=QΣ*((2*μ+f*d)/D*kp+SIN(γ))
- Tск=Wск*D/2
- Pсд=Wск*v/η
- tп=v/a
- Tдк=Pд*η*u*ψ*30/(π*nд)
- Pд=(Wск+1,3*QΣ/9,81*a)*v/(η*ψ)
Результат расчета: чтобы разогнать по рельсовому пути в подъем с уклоном 0,3º тележку с грузом общей массой 1 тонна за 4 секунды до скорости 3,6 км/ч, допуская в этот период времени двукратную перегрузку двигателя, необходим мотор мощностью не менее 500 Вт с частотой вращения вала 1500 об/мин. При этом привод (редуктор и/или открытые передачи) должен иметь передаточное число 15,7 и создавать на выходном валу крутящий момент не менее 50 Нм.
Для дальнейшего после разгона равномерного движения тележки с грузом с постоянной скоростью 3,6 км/ч в уклон 0,3º необходимая мощность двигателя – 337Вт (67% от расчетной и 34% от пиковой мощности).
Итоговые замечания.
Примененный в расчете алгоритм является слегка упрощенным вариантом давно широко и успешно используемой классической методики расчета приводов тележек подъёмно-транспортных машин. Он, конечно же, не претендует на «абсолютную точность». Широкие диапазоны значений коэффициентов не располагают к этому, а, скорее, предполагается для получения адекватного результата наличие определенного инженерного опыта у пользователя.
Ознакомившись с методами расчетов сопротивления от трения качения автомобилей и поездов, можно заметить, что большинство используемых в них формул являясь эмпирическими, то есть выведенными по результатам экспериментов, также не блещут точностью в широком диапазоне…
Желающим углубиться в тему могу порекомендовать монографию В.А. и В.В. Анисимовых «Тяговые расчеты», Хабаровск, 2013
(sites.google.com/site/tagapoezd/monografia/)
и статью доцента, кандидата технических наук из МГТУ «МАМИ» Чебанюка А.М. «О сопротивлении качению пневмоколес»
(mami.ru/science/mami145/scientific/article/s09/s09_17.pdf).
Комментарии, уважаемые читатели, оставляйте в разделе «Отзывы», расположенном внизу страницы. Для прямой конфиденциальной связи с автором используйте страницу «Обратная связь».
Ссылка на скачивание файла: raschet-privoda-telezhki (58.5KB).
Статьи с близкой тематикой
Отзывы
96 комментариев на «Расчет привода тележки»
Ваш отзыв
Посетители: 2,1 млн
Очень хороший расчет привода. Единственный вопрос, как это можно определить расчет нагрузки без учета количества колес на тележке? Или по умолчанию 4 колеса?
Количество колес не имеет значения!!!
Если их 4, то нагрузка на 1 колесо равна Q/4, если 6 — Q/6, но суммарный момент сопротивления передвижению при неизменном грузе один и тот же!
В расчете определяется не нагрузка на колеса, а статическая мощность двигателя привода. Она зависит от веса перемещаемого груза (вместе с весом тележки), скорости перемещения и потерь на сопротивление передвижению.
Здравствуйте, Александр?
Спасибо за «просто и доходчиво».
А если все колеса приводные (ведущие), в частности, напрямую соединены с мотор-редукторами?
Здравствуйте, Михаил.
Если все колеса приводные, то мощность одного мотора-редуктора больше или равна посчитанной статической мощности двигателя деленной на число приводных колес.
Обращаю внимание!!! Представленный расчет определяет статическую мощность для тележки на горизонтальном пути при равномерном движении. В реальных случаях следует учитывать динамику разгона и фактическое состояние и положение в пространстве рельсового (или иного) пути.
Александр, спасибо за скорый ответ!
Но наша проблемка в другом.
Сейчас проектируем тележку со всеми ведущими колесами. Крутящий момент одного мотор-редуктора рассчитали по школьной формуле из механики: R колеса * m тележки / количество приводов. Но на глаза попало фото начинки импортной тележки. Судя по маркировке движки в 6 раз!!! слабее наших. И это без учета трения, сопротивления, ускорения и т.д.!
Где подвох — не поймем.
Михаил, чтобы тележка покатилась нужно преодолеть силу сопротивления движению, которая равна весу (не массе!) тележки умноженному на коэффициент сопротивления движению.
Момент одного мотора-редуктора: М>G*f*R/n
f должен учитывать сопротивление качению колеса по рельсу, трение в подшипниках, сопротивление воздуха... и быть приведенным к точке касания колеса с рельсом.
У иностранных коллег он, видимо, получился равным 0,167. Реальное нормальное значение, еще и на динамику разгона хватит.
Спасибо. Очень хороший и полезный сайт.
Удачи и успеха вам.
Здравствуйте,скажите а можно сделать тележку в домашник условиях так что-бы передвигаться на ней самому по принципу велосипеда или катамарана т.е. при силе ног с приводом через редуктор.Спасибо.
Можно, и не такое делают. Главное — ЖЕЛАНИЕ РАБОТАТЬ над достижением поставленной цели.
Спасибо.К весне что-нибудь изобрету.Если не надоел ,потом похвастуюсь что получилось.
Что значит — «надоел»? Всегда интересно познакомиться с практическими результатами. Удачи, Михаил!
День добрый. Подскажите, каким будет коэффициент трения качения колеса с полиуретановым покрытием по стали, и имеет ли этот коэффициент размерность? Заранее блегодарен.
Размерность классического коэффициента трения — метр. На практике часто трение качения учитывают как потерю КПД привода, т.е. — % потери мощности.
Полиуретан — сталь у меня нет данных, поищите сами в Интернете. (Примерно ~ 0,01 м.)
Добрый день. Подскажите, диаметр колеса в формуле статического момента сопротивления не учитывается?
Сергей, добрый день. Учитывается косвенно. Коэффициент μ — коэффициент трения качения колеса по рельсу — зависит от формы головки рельса (плоская/скругленная), материала и диаметра колеса. Для плоской головки и стального колеса диаметром 200 мм μ=0,0003 м; для скругленной головки рельса и чугунного колеса диаметром 1000мм μ=0,0014 м.
Спасибо, разобрался.
Спасибо большое за передачу опыта. Сразу несколько Ваших статей были крайне полезны.
Хорошо, Максим, что Вам это важно и интересно, а то количество посещений сайта в последнее время из США, Германии, Голландии, ... скоро превысит посещения из РФ...
Доброго дня.
Классный дохотчивый расчёт.
Задача — в кооперативе хотим сделать откатные ворота, вес порядка 150кг на 2х надувных колёсах диаметром 400мм по бетонному полу. Тянуть будет мотор-редуктор с двигателем 0.75кВт со скоростью 0.3-0.5м/с, на вскидку прикинули... на редуктор шкивы и трос, хотели цепь но она ржаветь будет, по этому 2 шкива, обратная намотка и один тянет другой отдаёт, а в другую сторону наоборот...
Ну так вот — Ваш расчёт дал именно ЭТОТ результат — 625Вт двигатель!!! круто. Спасибо.
Андрей, спасибо за комментарий.
Ваша схема привода ворот не надежно работает на практике. Летом трос нагревается и удлиняется — начинаются пробуксовки. Зимой — укорачивается, тянется (иногда рвется сам или выламывает крепления) и клинит привод...
Из опыта — лучшая схема — это привод на ролики, катящие висящее на них полотно ворот с установкой этого привода на раме сбоку вверху. Еще «надувные колеса» зимой будут на снегу накатывать уплотненный слой, приподнимая полотно ворот...
Оперативно ответ )Трос на пружине на воротах один конец, а второй на своём шкиву — пробуксовка в принципе исключена... Ворота по высоте перекрывать нельзя, а консольные 5м — это перебор, но не не в этом суть, главное что расчёт хороший и с нашей интуицией совпал почти в 100% ))) начнем искать мотор-редуктор и варить раму. Побольше бы таких простых «житейских» расчётов.
Здравствуйте! А как определить кпд привода оценочно по кинематической схеме? Он же приводится в тех характеристиках привода, или это не то?
Кирилл, если Вы проектируете привод, то на начальном этапе у Вас еще нет никаких характеристик. Кроме, возможно, оговоренных техническим заданием.
КПД=КПД1*КПД2*КПД3...
КПД1 — КПД 1-ого элемента кинематической схемы.
Здесь есть таблица элементов приводов и их КПД.
Александр, я привод не проектирую. Я хочу подобрать мотор-редуктор к тележке. Если в мотор-редукторе 2е зубчатые передачи, то кпд= 0,95*0,95=0,9025 (по вашей методике)? А как в Вашем примере получилось кпд=0,5?
Кирилл, это не по моей методике, а по общепринятой суммарный КПД определяется произведением КПД элементов схемы привода. Вы забыли учесть, что в вашей схеме есть еще 2 муфты и как минимум 4 пары подшипников.
КПД=0,98^2*0,99^4*0,95^2=0,83!
Если используете червячный одноступенчатый редуктор:
КПД=0,98^2*0,99^3*0,7=0,65.
В моём примере КПД=0,5 я взял исходя из того, что электропривод с КПД<0,5 скорее всего в схеме не будет применен никогда.
Хорошо, с кпд разобрался! Спасибо! Рассчитав привод получилось:частота вращения колес 477 об/мин, момент при пуске 80,4 Нм, мощность (с учетом динамики) примерно 2,5 кВт. Подбирал мотор-редуктор с 489 об/мин, 90 Нм. Но мощность 0,74 кВт(=90 Нм, но с мощностью >=2,5 кВт?
Не понял ничего в Вашем последнем вопросительном предложении.
Какой то каламбур написал)))). Подобрал мотор-редуктор по моменту и оборотам с 90 Нм, 489 об/мин, но мощность у него 0,74 кВт. Значит надо подобрать м-р с мощностью >=2,5 кВт, с примерно такими же оборотами (~477об/мин) и моментом >=80,4 Нм? Правильно?
P=T*п*n/(30*k)=5552,7 Вт!!!
T=90 Н*м
п=3,14
n=489 об/мин
k=0,83 — кпд
Если на выходе мотор редуктора 90 Н*м и 489 об/мин, то мощность на входном валу должна быть 5,6 кВт!
С формулой согласен! Правда нам в кванториуме другую давали, но смысл такой же P=T*n/9550*k (получается 5,55кВт) Для проекта тележки с мишенями для интерактивного тира необходим серводвигатель с редуктором. Я нашел на сайте Siemens конфигуратор, ввел необходимые данные: 477об/мин, 80,4Нм (согласно расчета raschet-privoda-telezhki.xls). Он мне выдал наиболее подходящий сервопривод 489об/мин; 90Нм; 0,74кВт.
Кирилл, чудес не бывает. Где-то у Вас ошибка. Привод мощностью 740 Вт при частоте вращения выходного вала 489 об/мин не может создать на выходном валу момент более 14,45 Н*м!
Посмотрел конфигуратор мотор-редукторов SIEMENS. Таблицы соответствуют рассматриваемой формуле при КПД=100%.
А может дело в коэффициенте перегрузки(ф) двигателя при пуске? Ведь при ф=6,5, согласно расчета raschet-privoda-telezhki.xls, получается 0,74 кВт. Может у этого привода ф=6,5?
Пусковой момент асинхронных электродвигателей мощностью до 7,5 кВт и частотой вращения не менее 1000 об/мин не должен более чем в 2 раза превышать номинальный момент. У более мощных и тихоходных двигателей это превышение всегда меньше 2. К тому же пусковой момент действует только в момент трогания и по мере разгона уменьшается до номинального при достижении рабочей частоты вращения.
Расчетная с учетом динамики мощность двигателя не должна быть меньше статической мощности. Это нужно учитывать при использовании вышеприведенных формул.
Пришлите ссылку на конфигуратор SIEMENS, который Вы использовали.
Там Синхронный двигатель с возбуждением от постоянных магнитов.
Почему то не могу повторить ту конфигурацию. Вот ссылка —
mall.industry.siemens.com/mall/en/ww/catalog/products/10165554?activeTab=configurator®ionUrl=/ww
Здравствуйте. Разъясните пожалуйста. Допустим от привода на колесе у меня момент 100 Н*м. Возьмём 2 случая диаметр колёса 100 мм и 500 мм. Получается сила с которой колесо будет толкать равна моменту деленному на радиус? Получается на маленьком ролике она будет больше?
Максим, здравствуйте.
Конечно. Сила на радиусе меньшего колеса будет больше при одинаковом подведенном моменте.
Здравствуйте! А подскажите пожалуйста, хотим собрать выкатную телегу на рельсовом ходу, г/п 15тонн, есть колёса диам 300мм,примерная скорость 0.25м/с,без уклонов,заказываем мотор-редуктор две шт, в одной фирме, а они меня спрашивают какой мощности двигатели и крутящий момент!Помогите рассчитать пожалуйста!?
Спасибо огромное за данную таблицу! Всё получилось. Творческих успехов Вам и развития!
Здравствуйте!
У меня вопрос немного не по теме, но осмелюсь и все же спрошу)
В общем, есть тележка с четыремя колесами, которые стоят на рельсах. Тележка приводится в движение с помощью передачи шестерня — рейка (а не с помощью самих колес).
Как тогда в этом случае определить статическую силу сопротивления на шестерне?
Владимир, добрый день.
Ну почему не по теме?
Считаете момент сопротивления движению, приведенный к колесу тележки по этой программе. Этот момент нужно преодолеть ЛЮБОМУ приводу для обеспечения движения. Берете Tдк из этого расчета и подставляете в T расчета реечной передачи: al-vo.ru/mekhanika/reechnaya-peredacha.html
Сила сопротивления на шестерне — это момент, деленный на радиус шестерни.
Сила сопротивления на ободе колеса — это тот же момент, деленный на радиус колеса.
Только силу нужно Вам определять не статическую, а динамическую (в момент пуска-разгона).
ДЛЯ 10 ТОННА ГРОЗА КАК РАССЧИТЫВАТЬ МОЖАТЕ ПОМОЧ.
Кроме «10 тонн» нужны ещё исходные данные, Искандар.
Подбираем привод для 4 колесной рельсовой тележки грузоподъемностью 10 тонн по ровной поверхности.
Диаметр колеса 200 мм скорость макс 0,15 м/с (макс расстояние передвижения 3 метра)
Мотор редуктор 370Вт 1 к 120
Если сделать привод на 1 колесо не будет пробуксовки?
Мощность двигателя должна быть не менее 1 кВт.
Мотор-редуктор должен на выходном валу обеспечивать крутящий момент не менее 600 Н*м.
Чтобы минимизировать вероятность пробуксовки, поставьте устройство плавного пуска двигателя. Его в любом случае рекомендую ставить.
Спасибо за быстрый ответ.
Прошу прокомментировать сильное отличие расчетных значений от указанных вами.
Расчетно:
13 Передаточное u= 104,720 —
14 Частота вала nк= 14 об/мин
15 Стат сопр на ободе Wск= 1 860,6 Н
16 Стат момент сопр на валу Tск= 186,1 Н*м
17 Стат мощность двигателя Pсд= 558 Вт
18 Время пуска (разгона) tп≈ 3,0 с
19 Момент сопр. валу колеса при пуске Tдк= 252,3 Н*м
20 Расчетная мощность двигателя Pд= 378 Вт
Подробнее:
yadi.sk/d/GF0whW8rYnh-LQ
Михаил, ответ отправил почтой.
Добрый день! Скажите пожалуйста, а если расчет ведется для тележки с колесами без реборд, то коэффициент ребордного трения равен 1?
Здравствуйте, Сергей! Да, равен 1. Но будьте осторожны, запас в расчете всегда должен быть. В представленном расчете стальное колесо катится по стальному пути.
День добрый, подскажите пожалуйста вот если я хочу поставить вспомогательный привод на садовую телегу, задача очень специфична — долгий спуск по просеке, вниз телега катиться вроде как сама, но периодически попадает на ухабы, ямы, колдобобины, так вот вопрос — если колеса полметра и ширина шины 10см, то при весе телеги с грузом килограмм 250, мне может хватить на каждое колесо по редукторному микромоторчику примерно 20Вт каждый, 12V, 1,6А под нагрузкой, 60-70 и как обещают 16кг/см, передача с шестерни на валу редуктора на шестерню связанную с колесом через фривильную пару шестерёнок... если предположить что на выходе скорость тяги пару см в секунду, сможет такой тяговичек переползать колдобины и катиться дальше или надо ставить, что то помощнее?
Евгений, добрый день.
При v=0,02 м/c:
n=60/(3,14*0,5/0,02)=0,764 об/мин
w=3,14*0,764/30=0,08 (1/с)
При КПД=0,8 (например) и Р=20 Вт:
Т=0,8*20/0,08=200 Н*м — вращающий момент на колесе
Или: Т=20 кг*м=2000 кг*см
Тяговое усилие на ободе колеса:
F=200/(0,5/2)=800 Н= 80 кг
Что такое — 16 кг/см??? (ещё и поделить на см!)
Если привод мощностью 20 Вт, а скорость движения 0,02 м/с при диаметре колеса 0,5 м, то усилия 80 кг на ободе колеса, возможно, Вам и хватит. Правда я не знаю состояния поверхности, угла наклона и размеров ваших колдобин... Да и скорость движения какая-то очень уж «нудная».
Александр, вопрос по расчету мощности привода тележки. В графе «Результаты расчета» есть величина «Момент сопротивления на валу колеса при пуске» У меня есть следующие вопросы.
1. «Момент сопротивления на валу колеса при пуске» в расчете не зависит от количества колес, это общий момент верно?
2. Должен ли мой приводной мотор-редуктор иметь больший крутящий момент чем «Момент сопротивления на валу колеса при пуске»?
3. Александр у меня тележка приводиться в движение бесконечной лебедкой, то есть ваш расчет подходит. А вот только нужно пересчитать скорость передвижения тележки исхода из линейной скорости барабана лебедки, верно?
Александр, вопрос №4 если рельсовая тележка приводиться в движение тросовой лебёдкой, то мне нужно, чтобы тяговое усилие лебедки было больше чем общее сопротивление движению тележки равное сумме сопротивления трения при движении тележки + сопротивление от уклонов путей верно?
№5 Исходя из моих расчетов крутящий момент на баране тросовой лебедки привода тележки будет меньше как минимум в два раза чем в случаи привода тележки за одно колесо, верно?
Алексей, здравствуйте.
1. Верно.
2. Мотор редуктор должен при пуске обеспечить этот момент и не развалиться.
3. По этому расчету Вы найдете момент сопротивления, который будет преодолевать Ваш привод.
4. Верно.
5. Не знаю. Нужна схема и расчет.
Большое спасибо, Александр.
Здравствуйте Александр. Достаточно ли будет мотор-редуктора 1.1 квт передаточным отношением 400, выходной мощностью 845 Нм для передвижения грузовой рельсовой тележки с приводом на 2 колеса и скоростью примерно 0.3 м\с, диаметр колеса 0.2 м?
Александр извините забыл указать общая масса тележки 6.5 т.
Михаил, здравствуйте.
А сами посчитать с помощью программы из статьи не можете?
Вы частоту вращения двигателя не написали...
Добрый день, Александр. Частота вращения двигателя 3000 об/мин.
С помощью программы у меня получается двигатель 13 КВт.
Что-то я, наверное, считаю не так.
Михаил, здравствуйте.
Если двигатель 3000 об/мин, а скорость тележки 0,3 м/с, то передаточное число привода равно 104,72 (при диаметре приводных колес 0,2 м). Никак не 400!
Как получили мощность двигателя 13 КВт? При такой маленькой скорости с учетом динамики разгона расчетная мощность двигателя ~ 2...3 КВт.
Александр здравствуйте! Извините за дилетантские вопросы, к сожалению, гуманитарный уклон образования не позволяет мне осилить расчеты по расчету мощности техпривода. Если Вас не затрудним, прошу Вас, помогите с расчетом необходимых параметров асинхронного трехфазного мотор-редуктора на замену двигателя постоянного тока (привод вилочного электропогрузчика), с характеристиками: напряжение — 40 В, номинальный ток — 100 А, мощность — 3 кВт, частота вращения — 1550 об/мин. Передаточное число редуктора ведущего моста — 11,38, диаметр колес — 35 см, масса погрузчика с грузом — 2000 тонны, передвигаться будет по твердому щебеночному и грунтовому покрытию с максимальным уклоном 10 градусов. Управление планируется через частотный преобразователь, питание — кабельное трехфазное. Заранее Вам спасибо!
Извините, ошибся с массой погрузчика — 2000 кг ))
Андрей, добрый день.
380В на вилочный погрузчик? Это небезопасно!!!
А так, Вам не нужно считать весь привод. И мотор-редуктор не нужен. Ставьте асинхронный двигатель мощностью 3...4 КВт с частотой вращения 1500 об/мин. Т.е. повторяйте мощность и обороты заменяемого двигателя постоянного тока.
Перед заменой нужно внимательно посмотреть нагрузочные характеристики двигателей (нового и старого) и параметры частотного регулирования.
Александр, спасибо огромное! Как раз есть в наличии 3-х киловаттник с 900 об/мин )) К мысли о необходимости применения мотор-редуктора пришел потому, что при пересчете мощности двигателя постоянного тока с имеющимися харктеристиками онлайн-калькулятор выдал необходимую мощность асинхронника в 37 кВт )) Еще раз спасибо и всего хорошего! У Вас замечательный и полезный блог!
С 900 об/мин ваш погрузчик будет двигаться почти в два раза медленнее! Графики нагрузочных характеристик двигателей сравнивали? При перегрузках разные двигатели «живут» по разному!
Скорость как раз и не принципиальна — работать он будет в ограниченном пространстве 10×15 метров, что и предопределило кабельную систему питания. Вот с графиками сложнее — я так понимаю что мощность в 3 кВт двигателя постоянного тока не эквивалентна мощности 3 кВт асинхронника переменного тока при равных нагрузках? (еще раз извиняюсь за дилетантские вопросы — к миру точных наук и элементарной физики только начинаю приобщаться)))
Мощность электродвигателя указывается при его номинальной частоте вращения. Зависимость развиваемой мощности от частоты вращения определяется схемой регулирования. У двигателей постоянного тока изменение частоты вращения можно получить изменением напряжения. У асинхронных машин переменного тока — изменением частоты и напряжения в зависимости от характера нагрузки (момента на валу).
Здравствуйте. Мне нужна помощь в подобной задачи. Нужно посчитать мощность двигателя для электроприводной каталки медицинской.
Известные данные:
Максимальный вес пациента – 160 кг
Максимальный угол подъема – 30 градусов
Пробег за день на одном аккумуляторе – 10 км, из них 1 км – подъем, 1 км — спуск
Можете помочь?
Здравствуйте, Татьяна. Вы проектируете каталку?
В статье в таблице синими буквами написаны 12 пунктов исходных данных необходимых для расчета мощности двигателя. Вы написали только 2.
Верно, проектирую.
Дело в том, что это всё, что у меня есть. Есть ещё масса самой каталки — 70 кг.
Вы должны для начала определить все исходные данные для расчета привода о чем я уже написал выше. В файле к ячейкам есть примечания с подсказками. Вам нужно определить необходимую скорость, ускорение при старте, диаметр приводных колес, и т.д. Если Вы первый раз столкнулись с такой задачей, обратитесь к начальнику, старшим коллегам. Заказчик необходимые параметры должен задать в ТЗ! Или ориентируйтесь на аналоги и действующие нормативы. Иначе каталка умчится, больной свалится...
Добрый день.
Подскажите пожалуйста, верно ли я понял расчет. Необходимо подобрать мотор-редукторы в кол-ве 2шт для рельсовой тележки. Общий вес с грузом 27т, скорость перемещения 0,2м/с, Dк=330мм, nд=1400 об/мин. По расчетам выходит Tск=1120Н*м, если у меня 2 привода, то я полученный результат должен разделить на 2 ? И Wск тоже?
Здравствуйте.
Да. Разделить на 2, и Wск при этом будет в 2 раза меньше. («Две лошади в упряжке — не то, что одна...») Только не нужно в программе и то и то делить на 2, получите уменьшение в 4 раза.
И ориентироваться при выборе мотор-редукторов следует не на Тск, а на Тдк, не забывая о запасе.
Здравствуйте Александр! взялся спроектировать и изготовить для завода тележку, которая сможет перемещать 5т груза, при собственном весе 4т, колёса резиновые, заказ очень ответственный, не хочется ударить в грязь лицом при этом потрать 1500000р заказчика...
вот как заполнил вашу таблицу:
QΣ= 9000
γ= 1
a= 0.25
v= 1.8
108
6.48
D= 0,575
d= 0,06
f= 0,015
μ= 0,01
kр= 1
η= 0,8
nд= 1000
ψ= 2
u= 16.7
nк= 60
Wск= 484
Tск= 139
Pсд= 1089
tп≈ 7.2
Tдк= 224
Pд= 880
Вопрос в следующем: может я что то неправильно ввёл, как то мой внутренний калькулятор не верит что такой мощности хватит (все 4 колеса с приводом мотор редуктор 0.26кВт Н-м31 η0.79) для движения тележки, + ещё на пути следования есть препятствия в виде выступающих рельс на 100мм, их надо переезжать, я ввёл уклон пути 1* — при длине тележки 6500мм возвышение 100мм дает угол наклона 0.88*...
у Вас очень крутая таблица! я в механике и электрике, для этого проекта, имею опыт, а в расчёте приводов не бум-бум, уже отчаялся, когда начал видеть все непонятные для меня обозначения, формулы, но Ваша таблица как манна небесная снизошла на мою голову :)))
спасибо Вам за это!
Здравствуйте, Сергей.
1. Приведенный расчет — для рельсовой тележки (сталь-сталь), а не для тележки на резиновых колесах!
2. 9т — это не 9000Н, а 90000Н.
3. Время разгона неприемлемо велико. Нужно увеличивать ускорение.
4. Переезд препятствий — это совсем не то же самое, что движение по уклону.
Здравствуйте Александр!
можно вашу таблицу использовать для расчёта тележки с резиновыми цельно литыми колёсами, может с изменением каких то коэффициентов? время разгона изменилось до 5с, коэффициент изменил на 0,3 м/с2... препятствие уже устранили! с массой разобрался сразу после того как написал вам.
Сергей, добрый день.
Если сможете адекватно оценить значение μ и kp, тогда — можно.
Посмотрите ссылки на литературу в конце статьи.
Александр, добрый день!
Как я понял Ваш расчет корректно работает для прямых путей, а как быть если тележке нужно передвигаться по путям с небольшим изгибом (поворотом)? Заменить цилиндрические колеса на конические? И нужно ли будет увеличивать мощность привода?
Дмитрий, здравствуйте.
Если изгиб «небольшой», то увеличьте немного коэффициенты ребордного трения и трения качения — мощность привода увеличится.
Александр, радиус поворота 50 метров, колея стандартная (1520), как Вы думаете до каких значений нужно увеличить коэффициенты ребордного трения и трения качения?
И Вы никак не прокомментировали изменение формы колеса. Интересно знать Ваше мнение по этому вопросу.
Дмитрий, я ничего посоветовать Вам не могу, не зная, ЧТО и КАК Вы проектируете. Колеса в одной оси вращаются отдельно или нет? Какая масса, скорость, ускорение?.. Что будете перевозить? Какая интенсивность эксплуатации? Какие требования безопасности?.. На все эти вопросы (и еще массу других) отвечает конструктор в процессе выполнения расчетов и принятия решений.
Почему колеса «конические» — в интернете есть много пояснений:
techinsider.ru/technologies/341692-pochemu-kolesa-zhd-poezdov-imeyut-takuyu-strannuyu-formu/
dvizhenie24.ru/railway/how-bandaz-works/
hpc-education.unn.ru/ru/ресурсы/примеры-использования/оптимизация-профиля-колеса
И еще: «Радиусы кривых на станционных путях устанавливают не менее 200 м. В обоснованных случаях допускается уменьшение радиусов до 180 м, а на крайних пучках сортировочных горок и подъездных путях со скоростями движения не более 20 км/ч — до 140 м.»
Александр, в таком случае, чтобы не закидывать Вас вопросами, возможно Вы сможете порекомендовать несколько авторитетных источников по проектированию передаточных рельсовых тележек?
Заранее спасибо!
Авторитетные источники — учебники по подъемно-транспортным машинам и учебники по деталям машин разных авторов.
Просто, спасибо за таблицу! Автору успехов и крепкого здоровья!
Добрый день, Александр, подбираю двигатель для 4-колесной рельсовой тележки грузоподъемностью 6 тонн, по ровной поверхности, скорость передвижения тележки 0,35м/с, диаметр колес 0,45м, подшипники с раб. диаметром 0,05м, частота вращения ротора двигателя 1500, (кинематика: эл.двиг. — муфта — черв. редуктор — цепная передача — колесная пара тележки) в соответствии этого кпд — 0,65, расчёт выдает мощность эл.двиг. — 688 Вт, подскажите пж, где ошибка, что за миниатюрная мощность
Павел, здравствуйте.
Двигатель нужен ~ 2,0 КВт. Где у вас ошибка — не знаю. Сколько получилась статическая мощность двигателя? Динамическая не может быть меньше. Возможно, необходимо уменьшить коэффициент перегрузки двигателя при пуске.
Подходите осмысленно к исходным данным и результатам.
Александр, добрый день. Мне пришло ТЗ на транспортную телегу, из которого известно:
Масса телеги 6 тн
Масса перевозимого груза 12,5 тн
Скорость телеги 1,6 м/мин
Диаметр колес 400 мм, 4 шт
Уклона по рельсам нет
Телега используется в помещении
Эл. двигатель: напряжение 110 Вольт
И используют они 2 редуктора. То есть идет эл. двигатель, затем первый редуктор, который соединяется со вторым редуктором, а второй редуктор в свою очередь соединяется с двумя приводными колесами.
Подскажите, пожалуйста, какой тут принцип расчета и с чего вообще начинать, с расчета двигателя или редуктора, который идет на приводные колеса
Здравствуйте, Максим.
«Принцип» — классический расчет привода. Начинать — с начала: кинематический расчет привода, расчет мощности, моментов, прочностной, ...
Большое спасибо за помощь в решении различных технических задач!
Спасибо за автоматизацию! Здоровья Вам!
вопрос:
а при подсчёте Wск знаменатель «D⋅kр+siny?» его брать в скобку. если есть возможность напишите формулу потому как получается делим только на диаметр колеса? и умножаем все на коэфф трения реборды и добавляем синус угла подъема?
не такая формула:
Wск=QΣ*((2*μ+f*d)/(D*kp+SIN (γ))
Думаю, что всё в программе и статье верно.
Wск=QΣ*((2*μ+f*d)/D*kp+SIN (γ))
По размерностям:
Н=Н*(м+м)/м
Если написать так, как предположили Вы, то в скобках к «метрам» добавляется безразмерное значение SIN. На безразмерные величины можно умножать величины с единицами измерения. Но складывать величины с разными размерностями нельзя.
Коэфициента запаса нет?
Коэфициента запаса в расчете нет. Назначайте его и контролируйте сами. Введение еще одного коэффициента усугубляет и без того существующую значительную неопределенность со значениями коэффициентов трения.
Добрый день, Александр! Спасибо за прекрасный материал. Но не могли бы Вы подсказать, откуда (из какого источника) взята формула №20 (расчета мощности двигателя с учетом динамики)?Меня коэффициент «1,3» интересует, чем он обусловлен? Гугл по этой формуле только Вас выдает)))
Владимир, здравствуйте.
Перечитайте ИТОГОВЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ в конце статьи, посмотрите там же материалы по ссылкам, а я попробую поискать у себя в архивах и вспомнить откуда конкретно «1,3». Первоначальному варианту расчета почти 40 лет...
Не исключаю, что я его добавил сам, по каким-то соображениям или результатам после испытаний.
Или чтобы запутать Google.)))
М.П.Александров и др. Грузоподъемные машины, 1986, стр.271.
Спасибо, Александр! Тоже нашел вчера)) Увидел, что автор ссылается на другую литературу и попытался все-таки выйти на первоисточник, но не нашел. В любом, случае, спасибо еще раз большое за материал и помощь.