Подбор шагового двигателя.

Всё об электрических исполнительных механизмах и системах управления ими.
Автор темы
GarikD

Подбор шагового двигателя.

Сообщение #1 GarikD » 10 окт 2017, 15:02

Господа.

Уже весь мозг сломал.
Помогите расчитать необходимый крутящий момент (кг*см) ШД, можно приблизительно.
ШД подключен к ШВП шаг 4мм
ШВП к рычагу, давление на конце рычага 10-20 кг.
Необходимая скорость движения рычага в районе 30-50мм/с (+/-)

Схема во вложении.

Заранее благодарен!
Вложения
Подбор шагового двигателя. - Без имени-2.jpg

Аватара пользователя
T-Duke

Подбор шагового двигателя.

Сообщение #2 T-Duke » 10 окт 2017, 15:18

О расчете усилия развиваемого ШВП с двигателем говорилось здесь: viewtopic.php?p=51633#p51633

А вот шарнирную схему нужно отдельно рассматривать. У нее будет нелинейное передаточное отношение.
Technology is insignificant comparing to the power of the Force.

Автор темы
GarikD

Подбор шагового двигателя.

Сообщение #3 GarikD » 10 окт 2017, 16:07

Та я понимаю что не линейное, еще и с разной скоростью на разных участках.

Помогайте пожалуйста)

Аватара пользователя
T-Duke

Подбор шагового двигателя.

Сообщение #4 T-Duke » 10 окт 2017, 17:50

Задача определена не полностью. Не хватает дополнительных размеров, или углов между рычагами. Движутся ли рычаги с постоянно заданными углами, или углы меняются.

В случае нахождения толкающей штанги и нижнего рычага на прямой линии, любое прямолинейное усилие не сможет создать ортогональной составляющей и движение будет невозможно. Нужно смещение вбок опоры нижнего шарнира, относительно оси ШВП.

А дальше все зависит от конкретных ограничений на степени свободы движущихся рычагов.

Короче нужна более полная кинематическая схема.
Technology is insignificant comparing to the power of the Force.

Автор темы
GarikD

Подбор шагового двигателя.

Сообщение #5 GarikD » 10 окт 2017, 18:23

Ограничения движения нет, смоделировано.
Остальные размеры и углы изменяются.
Движения конца рычага будет не линейным, это я осознаю.

Винт ШВП зафиксирован.
Гайка ШВП перемещается только по оси У
Шарнир 1 закреплен к гайке ШВП
Шарнир 2 закреплен между двумя рычагами - подвижный по обеим осям
Шарнир 3 зафиксирован по обеим осям - подвижен к рычагу.
Шарниры 1 и 3 лежат на одной оси.
Вложения
Подбор шагового двигателя. - Без имени-2.jpg

Аватара пользователя
T-Duke

Подбор шагового двигателя.

Сообщение #6 T-Duke » 10 окт 2017, 20:07

Подбор шагового двигателя. - sharn.jpg

Чему равно начальное расстояние между шарниром 3 и нижним концом подвижного рычага 2?

GarikD писал(а):Источник цитаты Шарнир 2 закреплен между двумя рычагами - подвижный по обеим осям

То есть шарнир 2 является не только шарниром, но и одновременно ползуном движущимся вдоль рычагов 1 и 2? Или только вдоль рычага 1?

Наличие степени свободы вдоль рычагов, усложняет систему уравнений равновесия, в ручную я ее считать не хочу. Придется численными методами моделировать.
Technology is insignificant comparing to the power of the Force.

Автор темы
GarikD

Подбор шагового двигателя.

Сообщение #7 GarikD » 10 окт 2017, 21:13

нет нет, не ползун., только шарнир. Я имел в виду в пространстве не закреплен.
Расстояние 350мм.

Там еще по всей видимости в начальной точке нагрузка на двигатель больше всего будет, а в конце меньше всего.
Хотелось бы понять какая мощность необходима в начале, середине и конце дистанции.
В конце дистанции между шарниром 3 и нижним концом подвижного рычага 2 расстояние 1300мм

Аватара пользователя
T-Duke

Подбор шагового двигателя.

Сообщение #8 T-Duke » 11 окт 2017, 10:18

GarikD писал(а):Источник цитаты нет нет, не ползун., только шарнир.
Ну тогда чуток проще все. Тогда действительно, самый трудный момент для двигателя, будет в начале, когда шарнир 2 находится в самой высокой точке. Величина проблем для двигателя будет определяться смещением по оси абсцисс шарнира 2, относительно вертикальной линии соединяющей шарниры 1 и 3. Вечером займусь вопросом детальнее. Прикинем усилия на гайке ШВП в самом сложном участке траектории движения шарнира 2. Это позволит определить крутящий момент. А там уже определим мощность двигателя, исходя из скорости движения и крутящего момента.

По сути у нас получается система Шатун-кривошип, с дополнительным рычагом. Задача сведется к поиску закона движения конца первого рычага, определению проекций сил в точке на оси второго шарнира и пересчет движения на основе закона сохранения энергии с учетом трения. Снова замечу, что все определяется величиной смещения оси шарнира 2 от линии соединяющей оси шарниров 1 и 3. Тут все подобно классическому кривошипно-шатунному механизму. И чем ближе ось шарнира 2 к линии соединяющей оси шарниров 1 и3, тем хуже движение шайки ШВП, будет передаваться в систему рычагов. В любом случае, все регулируется смещением осей шарниров.
Technology is insignificant comparing to the power of the Force.

Автор темы
GarikD

Подбор шагового двигателя.

Сообщение #9 GarikD » 12 окт 2017, 22:19

Здравствуйте.
Получилось расчитать?)


Вернуться в «Электропривод»