большая нагрузка?

Sar44 · 21 августа 2008, 11:46:13

Необходимо поворачивать дюралевый диск диам.1,5м с паузами, т.е. старт-стоповый режим. При этом нужно прецизионное позиционирование. По моим расчетам диск весит около 15 кг. По формуле для цилиндра J=0.5*15000*75^2=42187500кг*см^2.
При этом момент при ускорении ξ=1/4 об/с без учета момента инерции двигателя =10546кг*с. Т.е. шаговый двигатель не сможет это обеспечить. Или ошибка в расчетах?

Administrator · 21 августа 2008, 14:56:24

Момент инерции сплошного диска = 1/2 * 15 * 0,75 * 0,75 = 4,22 кг*м2

ускорение 1/4 об/с = 0,25*6,28= 1,57 рад/с

Момент = 4,22 * 1,57 = 6,6 Н*м = 66 кг*см.

Можно использовать шаговые двигатели серии FL86STH (http://www.electroprivod.ru/fl86sth.htm) или FL110STH (http://www.electroprivod.ru/fl110sth.htm) - в зависимости от того, какая предполагается максимальная скорость.

Sar44 · 21 августа 2008, 18:41:17

Спасибо. А что значит какая скорость? От паузы до паузы 1/4 оборота совершается за 1 сек. И что надо в качестве контроллера для такой работы: компьютер через LPT-порт или устройство, т.е. я так понимаю должно выдаваться пачка импульсов для поворота на 1/4, потом пауза и т.д.

Administrator · 22 августа 2008, 14:57:37

Скорость - это та максимальная установившаяся скорость, с которой должен работать двигатель. Ускорение - это именно ускорение, т.е. мера того, как быстро растет скорость. В сообщении выше, кстати, везде в размерности для ускорения должно быть с*с, а не с.

Если Вам необходимо за 1 сек пройти 1/4 оборота, ускорение будет не 1,57 рад, а 3,14:

Ускорение = (2*1,57рад) / (1с*1с) = 3,14 рад/с*с.

Момент, соответственно, не 66, а 132 кг*см.

Конечная (максимальная) скорость в этом случае = 3,14рад/с*с * 1с = 3,14 рад/с, т.е. 1/2 оборота в сек.

Для такой скорости и такого момента можно использовать двигатель FL110STH150-6504.

Sar44 · 22 августа 2008, 16:26:13

Я так понимаю, ускорение *2 из-за того, что небходимо сначала разогнать двигатель, а потом тормозить? И Вы не ответили насчет управления.

Administrator · 22 августа 2008, 17:59:51

Ускорение *2 для того, чтобы успеть пройти 1/4 оборота за 1 секунду. Максимальная скорость при этом достигается только в самом конце движения. Дальше неважно, будет ли двигатель работать с постоянной скоростью или затормозит.

Прошу прощения, действительно упустила вопрос про управление. Блок для коммутиования фаз подойдет SMD-78. Такой блок принимает импульсы 5В - каждый импульс соответствует 1 шагу двигателя. В Вашем случае импульсы должны подаваться с ускорением.

Подавать импульсы можно любым способом - можно использовать специальное ПО, подающее импульсы на LPT-порт, можно использовать специальный контроллер (например, SMC-3 (http://www.electroprivod.ru/smc-3.htm)), можно использовать любой другой генератор импульсов.

Sar44 · 22 августа 2008, 20:02:06

Спасибо, не думал, что женщины могут так хорошо разбираться в подобных вещах. Теперь, я правильно понимаю: мне надо двигатель+SMD-78+SMC-3+источник питания?

Administrator · 25 августа 2008, 10:29:25

Двигатель + SMD-78 + источник питания.
SMC-3 - это уже по Вашему усмотрению. Возможно, это для Вас действительно самый удобный вариант.

Возможно, придется использовать два источника питания - чтобы разделить питание SMD-78 и SMC-3.

Sar44 · 14 января 2010, 17:37:58

И вот проблемы при реализации такого варианта. Имеем дюралевый диск диаметром 1.37м и весом 14кг. J=0.5*14*0.685*0.685=3.28кг*м2
Надо поворачивать на 23 град за 1 сек, пауза, поворот и т.д.
23град/сек=23*3,14/180=0,4рад/с
ускорение 0,4рад/с2
Момент=3,28*0,4=1,31 Нм=13,1кг*см
Для этой задачи приобретены двигатель FL110STH150-6504В с моментом 210 кг*см и блок SMSD-9.0
Несмотря на такой запас по моменту двигатель крутит такой диск на пределе и при выставлении скорости 25 шаг/с, т.е. поворот не за 1 сек, а около 2сек. Стоит прикрутить к краю диска заготовку весом 0,5кг, двигатель теряет шаги, не тормозит. А надо повесить 16 таких заготовок, сними старта вообще нет, только дрожит. Что делать?

Administrator · 15 января 2010, 11:26:55

Ускорение не 0,4 рад/сек*сек, а 0,8

Все выше сказанное применимо к случаю движения с ускорением, т.е. при начальной скорости = 0 и конечной скорости = Ускорение*время разгона.

Исходя из того, что Вы выставляете скорость 25шаг/сек, Вы работаете без ускорения со сразу установившейся скоростью, т.е. весь вешеприведенный расчет к Вашему случаю отношения не имеет.

Если при выставленной скорости 25шаг/сек двигатель совершает перемещение на 23градуса не за 1сек, а за 2 сек, значит на блоке управления выставлено дробление 1/4. Нужно либо установить дробление 1/2, либо увеличить скорость до 51шаг/сек.

Какое напряжение питания подается на блок управления?

Нужно иметь в виду, что при подвешивании массы к краю двигателя значительно изменяется момент инерции.

Помимо момента инерции существуют еще потери на трение и пр.

Sar44 · 15 января 2010, 16:53:25

Цитата: Administrator от 15 января 2010, 11:26:55

Нужно иметь в виду, что при подвешивании массы к краю двигателя значительно изменяется момент инерции.

Наверно, не больше, чем величина, которую можно определить расчетом?
Дробление 1/2, напряжение 72в.
Конечно, момент трения есть, но разве большой момент трения у подшипника. Всеже опять обращаю внимание на большой запас по моменту.

Administrator · 16 января 2010, 23:01:23

Как сейчас выставлены перемычки на корпусе?

Sar44 · 17 января 2010, 18:17:41

Перемычки? Есть одна, рядом с реостатом ручного управления скоростью. Не трогал. Если имеете в виду переключатели, все в положении ON.

Administrator · 18 января 2010, 11:45:37

Да, прошу прощения, имею в виду переключатели. В положении он не должны быть все - ток 9А может через некоторое время вывести из строя двигатель. Но это к слову, момент от этого быть меньше, конечно, не может.

Если возвращаться к моменту инерции, 0.5кг на краю диска добавит 0,23 кг*м*м.

16 заготовок добавят к Вашему моменту инерции 3,75 кг*м*м.

Предполагаю, что все же есть нагрузки, которые не учитывались при расчете.
Необходимо еще раз проверить правильность установки скорости и дробления - при выставлении скорости 25шаг/сек при дроблении 1/2 за 1 сек двигатель будет проходить 22,5 градуса. Если нужное расстояние он проходит за 2 сек, из этого следует, что либо неверно установлена величина дробления, либо неверно выставлена скорость.

Т.к. Вы все равно работаете без ускорения, и Ваша конструкция уже готова, можно измерить реальный крутящий момент Вашей установки, потянув за край диска динамометром.

Sar44 · 18 января 2010, 13:02:19

Примерно такой вариант как на рисунке, только вместо груза- заготовки прикручиваются к краю. Можно даже приблизительно считать, что диск стал больше диаметром и весом соответственно. Насчет скорости я имел ввиду, что при 25 ш/с работает на пределе, т.е. поворот на 22,5 гр происходит не шагами, а за 3 толчка, как бы собираясь с силами. Без нагрузки вал поворачивается шагами. Однако и без нагрузки поворот за 1сек происходил при скорости около 70ш/с. Не знаю как еще проверить дробление, переключатели включены...
А по поводу замерить динамометром попробую, так понимаю без двигателя, т.к. от него сопротивление добавляется?

Новости:

большая нагрузка?