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| Uversa präsentiert: EVO-MV und ELO-MH: Neue Lösungen für effiziente Montage und Befestigung, eine Pressemitteilung
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Thema: Berchneung Drehmoment. (2943 mal gelesen)
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Muecke.1982 Mitglied
Beiträge: 921 Registriert: 23.07.2009
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erstellt am: 12. Mai. 2015 17:30 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo miteinander, ich müsste ganz grob wissen mit was für einen Motor ich hier rechnen muss Stärke (Drehmoment) (Bild) Angenommen ich möchte die Welle des Schnarchendes mit 5Nm festhalten können, vor sie anfängt sich weg zudrehen wenn der Motor laufen tut. welches Drehmoment muss dann der Motor aufweisen? Wie kann ich das berechnen? Schnekenrad dachte ich an so eins: Schneckenräder - Achsabstand 40 mm
Die Welle wäre 4 Kantig an der Stelle an der ich sie Festhalte. Was für Daten benötige ich wenn ich das berechnen möchte?
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N.Lesch Moderator Dipl. Ing.
Beiträge: 5174 Registriert: 05.12.2005 WF 4
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erstellt am: 12. Mai. 2015 17:44 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Muecke.1982
Hallo, wie groß ist dei Übersetzung ? Wenn Du einen bestimmten Drehwinkel in einer bestimmten Zeit haben willst, benötigst Du auch noch die Leistung. Das ist dann physikalische Arbeit. Arbeit ist es auch wenn Du mit Hilfe Deiner 10 Finger, das Drehmoment mit der Übersetzung umrechnest. ------------------ Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Muecke.1982 Mitglied
Beiträge: 921 Registriert: 23.07.2009
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erstellt am: 12. Mai. 2015 17:53 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
ich hätte jetzt das: Schneckenrad mit der Art. 32235000 genommen, das sind die Daten zum Schneckenrad: Übersetzung = 50 : 1 Modul = 1,25 Zähnezahl = 50 Schrägungswinkel [°] = 4°08 dA [mm] = 68,0 max. Drehmoment [Nm] = 27,0 Gewicht [g] = 450 Die Welle des Schneckenrad ist dann 20,3mm im Durchmesser.
Was meinst du mit Leistung? angenommen der Motor muss 0,5Nm aufbringen, und ich möchte ein Bestimmte Strecke zurücklegen dann kann ich ausrechnen wie viele Umdrehungen der Motor machen muss und in welcher zeit, also kann ich die RPM des Motors ausrechnen dann schaue ich in die Drehmoment Kurve des Motors bei der Drehzahl und weis ob der Motor das kann oder nicht. oder denke ich gerade Falsch? Gruß Mücke ------------------ Seit 07/13 --> Inventor Professional 2014 Seit 07/13 --> Windows7 Professional !CAD Erfahrungen keine! Absoluter Anfänger mit allem Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Moderator Dipl. Ing.
Beiträge: 5174 Registriert: 05.12.2005 WF 4
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erstellt am: 12. Mai. 2015 20:20 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Muecke.1982
Also bie einem Übersetzungverhältnis von 50 verhältsich das Drehmoment entsprechend umgekehrt. 5 Nm / 50 = 0,1 Nm. Die Reibung lasse ich jetzt mal weg. Wenn der k-kant-zapfen 1 Umdrehung in 2 Sekunden macht, dann sind das 0,5 / s Der Motor muß dann eben 50 mal so viel machen das sind dann 25 / s. Oder 1500 min ^-1 ( hoch minus eins ) . edit: die Leistung ist dann 16 Watt, Du brauchst aber mindesens das Doppelte. ------------------ Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Muecke.1982 Mitglied
Beiträge: 921 Registriert: 23.07.2009
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erstellt am: 12. Mai. 2015 21:28 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Ja das ist mir schon klar, das bei einer Übersetzungverhältnis von 50 das Drehmoment hoch geht aber und die Drehzahl runter. Sprich wenn der Motor 50 Umdrehungen macht macht das Schneckenrad 1 Umdrehung. an der Ausgekannt dort wo also die Schnecke und das Rad aufeinander treffen habe ich dann das Drehmoment. Die Frage ist aber welches Drehmoment habe ich an der Welle dann? der Radius ist doch kleiner? oder ist das in dem Fall das selbe da es das selbe teil ist (Fixe Verbindung)? Angenommen ich möchte 1/4 Umdrehung in 0,5s an meinem Schneckenrad erreichen. würde das bei 1 Umdrehung bedeuten das ich 2s zeit habe.
In RPM umgerechnet würde das entsprechen. 001 Umdrehung(en) = 02 s XXX Umdrehung(en) = 60 s ~ 1 min ? = (1 Umdrehung * 60 s) / 2 s ? = 30 Umdrehungen Demnach würde ich wenn ich 1/4 Umdrehungen in 0,5s schaffen möchte am Schneckenrad also 30 RPM benötigen. um 30RPM am Schnekenrad zu erzielen muss ich das mal 50 nehmen das ich auf die RPM des Motors komme. Motor RPM = 30 RPM (Schneckenrad) * 50 (Untersetzungsverhältnis) Motor RPM = 1.500 RPM Wow, das ist aber eine Hohe Drehzahl am Motor. Das hatte ich so nach gar nicht bedacht. da muss ein andere Übersetzung her, denn so eine Hohe Drehzahl kann udn möchte ich bei dem Motor nicht haben an der Stelle. Daher Kürze ich die Rechnung mal.
Motor RPM = 30 RPM (Schneckenrad) * 10 (Untersetzungsverhältnis) Motor RPM = 300 RPM Ist zwar immer noch Hoch aber schon eher machbar. :-) Motor Drehmoment = 5 Nm (möchte ich an der Welle des Schneckenrades) / 10 (Untersetzungsverhältnis) Motor Drehmoment = 0,5Nm Die 0,5Nm müssen bei 300RPM erreicht werden. Habe ich das so richtig verstanden?
jetzt ist für mich noch die Frage offen wie das Drehmoment an der Welle ist. ------------------ Seit 07/13 --> Inventor Professional 2014 Seit 07/13 --> Windows7 Professional !CAD Erfahrungen keine! Absoluter Anfänger mit allem Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Muecke.1982 Mitglied
Beiträge: 921 Registriert: 23.07.2009 [Inventor Professional 2023] - [WIN 10]
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erstellt am: 13. Mai. 2015 00:30 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Zitat: Original erstellt von N.Lesch: edit: die Leistung ist dann 16 Watt, Du brauchst aber mindesens das Doppelte.
das verstehe ich jetzt nicht. Ich benötige doch bei einer Bestimmten Drehzahl eine bestimmtes Drehmoment? oder etwa nicht?
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Torsten Niemeier Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Maschinenbau Ingenieur
Beiträge: 3743 Registriert: 21.06.2001 "ZUSE I.36", 8 BIT, 32 Lämpchen, Service-Ölkännchen "ESSO-Super", Software: AO auf Kuhlmann-Parallelogramm-Plattform ** CSWP 04/2011 ** ** CSWE 08/2011 **
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erstellt am: 13. Mai. 2015 04:15 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Muecke.1982
P=M*Omega =5Nm*0,5*Pi/0,5s =15,7W P: mechanische Leistung M: Drehmoment Omega: Winkelgeschwindigkeit in rad/s 0,5*Pi ist 1/4 Umdrehung in rad Das ist IMHO etwa Physik der 9. Klasse und auch wirklich einfach zu googlen. Das Getriebe ändert an der erforderlichen Leistung nur insofern etwas, als das sich die Reibung vergrößert und das durch eine etwas höhere erforderliche Leistung des Motors ausgeglichen werden muss. Edit zur Sicherheit: Pi ist eine mathematische Konstante, die das Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu seinem Durchmesser beschreibt. [Diese Nachricht wurde von Torsten Niemeier am 13. Mai. 2015 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Muecke.1982 Mitglied
Beiträge: 921 Registriert: 23.07.2009
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erstellt am: 13. Mai. 2015 08:28 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Danke für das Kurze rechen Beispiel, ich komme nur mit der Leistung bei Motoren nicht so richtig zurecht. Angenommen ich habe einen Motor der die 16W aufbringt, dann bringt er diese 16W doch nicht im gesamten Drehzahl Bereich sondern erst bei einer Bestimmten Drehzahl, bei einem DC Motor in Höheren Drehzahlen. Angelnomen ich nehme einen Schrittmotor dann habe ich in den Unteren Drehzahlen Bereich eine Höhere Leistung dafür jedoch in den oberen Bereich so gut wie gar keine Leistung mehr. Daher verstehe ich es nicht wie ich einen Motor Ohne seine Kennlinie beurteilen kann soll. Für mein Verständnis muss ich wissen in welchen Drehzahl Bereich der Motor arbeiten soll und welche Kraft dieser dort mindestens benötigt, denn dann kann ich mir die Drehmoment Kurven des Motors anschauen und beurteilen ob genügend Leistung in meinem zu erwartenden Bereich zu Verfügung steht. Oder habe ich eine Denkfehler?
------------------ Seit 07/13 --> Inventor Professional 2014 Seit 07/13 --> Windows7 Professional !CAD Erfahrungen keine! Absoluter Anfänger mit allem Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Rainer Schulze Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Dipl.-Ing. im Ruhestand
Beiträge: 4419 Registriert: 24.09.2012
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erstellt am: 13. Mai. 2015 08:59 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Muecke.1982
>>Motor RPM = 1.500 RPM. Wow, das ist aber eine Hohe Drehzahl am Motor. Nein, keineswegs. Selbst 3.000 sind völlig normal. >>>>Daher verstehe ich es nicht wie ich einen Motor Ohne seine Kennlinie beurteilen kann soll. Ein anderer Punkt wurde noch nicht angesprochen: Ich verstehe Dein Bild so, als sollte der ganze Vorgang in 0,5s abgeschlossen sein. Aber wenn der Motor mit 0 rpm startet, dann hast Du am Anfang eine Beschleunigungsphase, die ein hohes Drehmoment erfordert, dann vielleicht einen Augenblick gleichmässiger Bewegung und zum Schluss eine Bremsphase. Welcher Motor kommt denn im Bruchteil einer Sekunde auf volle Drehzahl? Und wie soll die Bewegung gebremst werden?
------------------ Rainer Schulze Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
alex Mitglied Produktentwicklung / Produktmanagement / Dipl.-Ing. (FH)
Beiträge: 789 Registriert: 25.07.2000 ME10 8.70G I-deas 12 NX NX 6 / NX 7.5 mit Teamcenter 8 Inventor 10/2010/2011/ 2013/2014/2015/2019 ProE Wildfire 3 SolidWorks 2019/2021
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erstellt am: 13. Mai. 2015 10:12 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Muecke.1982
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N.Lesch Moderator Dipl. Ing.
Beiträge: 5174 Registriert: 05.12.2005 WF 4
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erstellt am: 13. Mai. 2015 17:30 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Muecke.1982
" Daher verstehe ich es nicht wie ich einen Motor Ohne seine Kennlinie beurteilen kann soll " Hallo Muecke, weil Deine obigen Angaben sehr laienhaft sind, habe ich die theoretische Leistung noch ausgerechnet. Es steht da auch noch, daß Du mindestens das doppelte benötigst, wg Beschleunigung und Verluste. Wenn Du die Kennlinie hast und verstehst, ist das natürlich viel besser. Aber damit konnte heir niemand rechnen. Also verrate uns mal Deinen Beruf und Qualifikation, dann wissen wir auch, wo wir ansetzen können. ------------------ Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Hohenöcker Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Ingenieur
Beiträge: 2389 Registriert: 07.12.2005
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erstellt am: 13. Mai. 2015 17:41 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Muecke.1982
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Muecke.1982 Mitglied
Beiträge: 921 Registriert: 23.07.2009 [Inventor Professional 2023] - [WIN 10]
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erstellt am: 14. Mai. 2015 10:13 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
he he, ja da habe ich das schon kundgegeben, was ich Beruflich mache. Du hast das richtig erkannt ich bin ein Laiehe auf dem Gebiet Maschinenbau / Motorauslegung / Kräfte richtig einteilen ... Aus diesem Grund komme ich manchmal mit verrückten Dingen da her, und benötige etwas Länger bis ich was verstanden habe, oder eine Kleinigkeit wie eure Watt Angabe bei einem Motor verstehe. Das Schnekenrad möchte ich relativ genau Positionieren, damit meine ich eine Genauigkeit von ca. 3° Das Schnekenrad wird nicht 100 mal nach Rechts oder Links gedreht sondern eher um 10° nach Rechts mit 100 RPM (das ist nur die Geschwindigkeit wie schnell die 10° ausgeführt werden sollen.) und dann soll es wider Stehen bleiben, dann Drehe ich es um 45° nach Links dann soll es wider Stehen bleiben, und so weiter. das eine 360° Wendung gemacht wird würde ich mal fast gegen 0 setzen, was wahrscheinlicher ist sind 180° Drehungen. Sorry die Info hätte eigentlich Früher von mir kommen müssen, mein Fehler (ich stelle mich 10 Minuten ins Eck und Schäme mich), Ich möchte Die Welle des Schnekenrades nicht an was anderes Übergeben sondern wirklich nur immer ein Paar Grad verdrehen, das muss man sich vorstellen wie bei einem Schneideplotter das Messer das wird in den Kurven auch mit gedreht da es ein vorne und Hinten hat, so ist das hier auch. (Bilder) Um mein "Messer" zu drehen im Material benötige ich ca. 2Nm Kraft. Da ich aber angst habe das auch mal etwas vorkommen kann an das ich nicht denke habe ich noch mal 3Nm drauf geschlagen. Daher sollte an der Welle des Schnekenrades 5Nm Kraft anliegen, und dafür suche ich nun einen Motor am Besten einen Schritmotor, denn kann ich "Gut Positionieren". zu dem Motor Datenblatt bzw. der Drehmoment Angabe habe ich z.B. die Motor hier im Blick. Nanotec --> PD4-N5918X4204 Drehmoment Kurve --> Bild Und hier sehe ich recht gut welches Drehmoment bei welcher RPM erzielt wird. auch wenn ich nur ein Paar schritte Fahren möchte muss die RPM ja angegeben werde mit man wies wie schnell die Schritte ausgeführt werden sollen. EDIT: Bilder vergessen anzuhängen. ------------------ Seit 07/13 --> Inventor Professional 2014 Seit 07/13 --> Windows7 Professional !CAD Erfahrungen keine! Absoluter Anfänger mit allem
[Diese Nachricht wurde von Muecke.1982 am 14. Mai. 2015 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Torsten Niemeier Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Maschinenbau Ingenieur
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erstellt am: 05. Jun. 2015 03:15 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Muecke.1982
Zitat: Original erstellt von Muecke.1982: Angelnomen ich nehme einen Schrittmotor dann habe ich in den Unteren Drehzahlen Bereich eine Höhere Leistung dafür jedoch in den oberen Bereich so gut wie gar keine Leistung mehr.
Na, zumindest für den Motor, den Du Dir da ausgesucht hast, passt diese Aussage ja mal überhaupt nicht.
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Roland Schröder Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Dr.-Ing. Maschinenbau, Entwicklung & Konstruktion von Spezialmaschinen
Beiträge: 13408 Registriert: 02.04.2004 Autodesk Inventor
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erstellt am: 05. Jun. 2015 19:27 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Muecke.1982
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Torsten Niemeier Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Maschinenbau Ingenieur
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erstellt am: 06. Jun. 2015 01:49 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Muecke.1982
Hallo Roland. Dann sollte er nicht 'Leistung' hinschreiben. Egal. Scheint aber auf jeden Fall besser zu sein, das Schneckengetriebe eher auf hohe Motordrehzahl auszulegen. Theoretische Genauigkeit nimmt zu, Selbsthemmung wird besser... Ich wähle 'ne möglichst hohe Übersetzung. Just my 2ct. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Jarrao Mitglied Student
Beiträge: 130 Registriert: 10.05.2013
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erstellt am: 06. Jun. 2015 12:40 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Muecke.1982
Wenn du einen Motor auslegen willst, dann Berechne immer erst einmal die benötigte Maximalleistung. Denn das schöne ist, dass du dann direkt schon einen Motor auswählen kannst und weißt das der Motor mit der Leistung auch das schafft was du möchtest. Du kannst die Übersetzung dann so wählen, dass der Motor im Stationären betrieb im Bestpunkt fährt. Sagen wir du hast eine Leistung von 100W raus. Dann wählst du schon mal einen Motor mit 100W. Der Punkt mit dem besten Wirkungsgrad ist beim Motor sagen wir bei 1500min^-1 Umdrehungen (Herstellerangabe/Kennlinie) und das Rad am Ende soll sich mit sagen wir mal 150min^-1 drehen. Dann wählst du ein Getriebe mit einer Übersetzung von iG = 10 (iG=n_ein/n_aus) und schon bist du fertig. Jetzt sagst du natürlich "Was ist mit dem Drehmoment?" Das spielt keine Rollen, denn wenn du das ganze über die Leistung berechnet hast, dann kannst du davon ausgehen, dass das Rad bei den 150min^-1 auch noch genug Drehmoment zur Verfügung stellt Die Gesamtleistung setzt sich jedoch aus 3 Bestandteilen zusammen:
Pges = Pv + Palpha + Pa Du Willst im Prinzip nur Pv wissen, dass ist die Vollbeharrungs-Leistung. Das heißt die Reibleistung im stationären Betrieb, wenn das Rad einmal läuft. Das Rad muss aber zuerst beschleunigt werden und das benötigt auch Leistung (Trägheit). Wenn du aber keine Zeit vorgegeben hast in der das Rad auf seine Geschwindigkeit kommt, kannst du ja einfach einen Wert annehmen .. vielleicht 0,5 -1 Sekunde. Beim Beschleunigen gibt es zwei Trägheiten. Palpha = Alle Teile die rotatorisch beschleunigt werden (Wie das Rad oder die Schnecke und der Läufer des Motors). Pa = Alle Teile die translatorisch beschleunigt werden (Wie z.B. das Gewicht an einem Kran). Wenn du nicht gerade eine Zentrifuge oder große Räder an der Welle hast, sind diese Werte meist vernachlässigbar klein (Kannst sie aber natürlich trotzdem einfach mal ausrechnen und für nicht erfassbare Massenträgheitsmomente 20% auf J draufschlagen). Nach dem Beschleunigungsvorgang wenn das Rad einmal läuft, wirkt nur noch die Reibung gegen den Motor, also die Leistung Pv. Das heißt wenn du den Motor auf die Leistung auslegst und noch ein bisschen Luft nach oben lässt, dann müsste das reichen. Wobei natürlich noch ein Wirkungsgrad über das Getriebe mit einfließt, der aber oft bei über 98% liegt. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |