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標題: 電機扭矩計算之重物升降具體過程 [打印本頁]

作者: georgemcu 時間: 2017-3-19 13:25
標題: 電機扭矩計算之重物升降具體過程
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.xa-space.com/thread-481677-1-1.html

現(xiàn)有的電機負載轉(zhuǎn)矩計算方法，其中垂直直線運動軸的計算都是依附在滾珠絲桿上面，即使負載的產(chǎn)品很重，因為有絲桿在也能抵消一些重力；若沒有絲桿，重物垂直升降，那電機扭矩該如何計算？

最近在設(shè)計振動試驗設(shè)備，在做原理方案時，重物要直接升降運動，因之前的設(shè)計都是有絲桿做為介質(zhì)，這次沒了絲桿反而不知道如何計算了？哪位大神給支個招~

（PS:我這邊初步做了下分析，結(jié)果要升降這個重物的扭矩要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，請允許我領(lǐng)外立一個主題，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)電機勻速運動，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。

(, 下載次數(shù): 266)
通過建模獲取相關(guān)零件參數(shù)，統(tǒng)計如下。
1.轉(zhuǎn)盤半徑150mm，厚度20mm，質(zhì)量11.31kg,轉(zhuǎn)動慣量127234.502kg.mm^2(質(zhì)心)
(, 下載次數(shù): 243)
2.中間連桿長度300mm（孔中心距260mm），厚度20mm，質(zhì)量2.343kg，轉(zhuǎn)動慣量17542.737kg.mm^2(質(zhì)心)
(, 下載次數(shù): 249)
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)。
(, 下載次數(shù): 244)
得到數(shù)據(jù)，導(dǎo)入EXCEL(主要是便于觀察數(shù)據(jù))
(, 下載次數(shù): 300)
大致計算已經(jīng)完成。
系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量與具體的運動方式無關(guān)，但是轉(zhuǎn)矩與你電機運動的運動規(guī)律確切相關(guān)，以上得到的轉(zhuǎn)矩為假設(shè)以10rad/s勻速運動而需要的扭矩。
不同的運動規(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)動盤位置的函數(shù)，具體可見以上曲線圖。
以前計算過程，如果與各位大神計算的有出入，望請指導(dǎo)。謝謝！

作者: 未來第一站 時間: 2017-3-19 13:39
期待樓主的小工具！

作者: 陳小困 時間: 2017-3-19 14:27
SW motion 做

作者: 禾木工匠 時間: 2017-3-19 17:34
樓主厲害了，問下橫坐標是角度吧？大概是轉(zhuǎn)一圈的數(shù)據(jù)？

作者: georgemcu 時間: 2017-3-19 18:40

禾木工匠發(fā)表于 2017-3-19 17:34
樓主厲害了，問下橫坐標是角度吧？大概是轉(zhuǎn)一圈的數(shù)據(jù)？

是的，逆時針旋轉(zhuǎn)一周
PS，原來回復(fù)也是可以上傳圖片的，哈哈！
點評不能！

作者: xue428032 時間: 2017-3-19 20:01
期待樓主的小軟件

作者: 子子61961 時間: 2017-3-19 21:03
感謝樓主專業(yè)精湛的對應(yīng)。
感覺，勻速轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)矩，與其相比，啟動加速或減速時需要的轉(zhuǎn)矩更大。

作者: georgemcu 時間: 2017-3-19 21:14

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)動時轉(zhuǎn)矩，與其相比，啟動加速或減速時需要的轉(zhuǎn)矩更大。

那是肯定的！
這是問什么在伺服電機選型計算里面有1/3法則的原因，那也只是個大概！
實際運用中我們的加速時間很短，加速度就很大，大概可以這樣看T=J*alpha ,等效慣量是哪個位置函數(shù)，再乘以一個很大的加速度，那么需要轉(zhuǎn)矩就更加大了。

作者: 子子61961 時間: 2017-3-19 21:21

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選型計算里面有1/3法則的原因，那也只是個大概！
實際運用中我們的 ...

謝謝回復(fù)。印象中加速時一般很少會做勻加速運動，比如做單弦運動，然后求其中的加速度最大值。

作者: georgemcu 時間: 2017-3-19 21:29

子子61961 發(fā)表于 2017-3-19 21:21
謝謝回復(fù)。印象中加速時一般很少會做勻加速運動，比如做單弦運動，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按你規(guī)定的運動規(guī)律來走，都可以的。
具體做電機選型計算的時候，可以使用粗略的方式來計算。
T=J系統(tǒng)等效慣量*最大加速度
這個是為什么我把系統(tǒng)等效慣量也列了出來，便于樓主使用，而勻速運動是我假設(shè)的，實際用不到的，只是讓大家有個感覺，這個轉(zhuǎn)矩不是恒定的是轉(zhuǎn)盤位置的一個函數(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候需要有一個慣量匹配的問題。

作者: 貪玩稻草人 時間: 2017-3-19 22:24
期待樓主的小軟件

作者: 405626467 時間: 2017-3-19 22:40
學(xué)習(xí)了

作者: georgemcu 時間: 2017-3-19 22:55
本帖最后由 georgemcu 于 2017-3-19 22:56 編輯

georgemcu 發(fā)表于 2017-3-19 21:29
可以選擇加速方式，甚至可以讓伺服電機按你規(guī)定的運動規(guī)律來走，都可以的。
具體做電機選型計算的時候， ...

不客氣，有說錯的地方，還肯請指教

作者: 程一曦 時間: 2017-3-20 07:49

期待樓主的小軟件

作者: 程一曦 時間: 2017-3-20 07:52

期待樓主的小工具！

作者: xiaobing86203 時間: 2017-3-20 08:11
樓主大俠厲害了！感謝你的詳細計算說明。我再根據(jù)你的帖子認真學(xué)習(xí)下

作者: 范怡錦軒 時間: 2017-3-20 10:49
期待樓主的小工具

作者: georgemcu 時間: 2017-3-20 10:52

xiaobing86203 發(fā)表于 2017-3-20 08:11
樓主大俠厲害了！感謝你的詳細計算說明。我再根據(jù)你的帖子認真學(xué)習(xí)下

對你有用的部份是那個系統(tǒng)等效慣量，你自己設(shè)定一下你加速時間和要達到的速度后就知道你要的加速度了，再乘以那個系統(tǒng)等效慣量的最大值，就可以知道你需要的扭矩的最大值了，希望能幫到你

作者: 道法無常 時間: 2017-3-20 15:47
感謝大神指點，仔細學(xué)習(xí)！

作者: 97038538lw 時間: 2017-3-21 10:54
力求樓主小工具

作者: 茉莉素馨 時間: 2017-3-21 21:19
看來樓主的分析過程，有兩個地方不太明白先從假設(shè)說起，分析是否考慮重力作用。
其次：
1.如果不考慮重力，整個結(jié)構(gòu)關(guān)于豎直軸是完全對稱的，既然等效只和轉(zhuǎn)角有關(guān)，為啥不是對稱的？
2.能否解釋一下圈里面那個波峰波谷的物理含義，就是如何產(chǎn)生這一現(xiàn)象的？

(, 下載次數(shù): 90)

作者: 陳李 時間: 2017-3-22 09:01
學(xué)習(xí)了

作者: jiangdayuan 時間: 2017-3-22 14:23
軟件是什么？

作者: lolylx 時間: 2017-3-22 14:40
收藏~

作者: 楚天破1202 時間: 2017-3-22 15:16
都是高手

作者: 十月不在 時間: 2017-3-26 12:19
謝謝版主學(xué)習(xí)一下

作者: Cobbbb 時間: 2017-3-26 22:14
看不是很明白，跟著大神學(xué)習(xí)

作者: 機械爬蟲NN 時間: 2018-8-6 15:28
好東西?。?

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