Auslegung eines Antriebes

[northernstar]

Hallo erstmal,

ich benötige mal dringend Hilfe.
Zur sicheren Verständnis habe ich mal eine Skizze angefertigt, hoffe
man versteht was ich meine.

Bild hier  


Hierfür muss ich einen Antrieb auslegen, jedoch habe ich wenig Plan wie das richtig gemacht werden müsste.
Vorgaben habe ich wenige, Abtriebsdrehzahl sollte um 20 1/min sein, Beschleunigung nicht zu niegrig, aber auch nicht zu hoch, nicht dass da
noch was kaputt geht.

Für ne Hilfestellung wäre ich dankbar.

Gruss

[user529]

wie ist das ding gelagert?
welche massen haben die bolzen und welches trägheitsmoment haben die getriebe?
wie schnell soll das teil auf touren sein?

mfg clemens

[northernstar]

wie ist das ding gelagert?
welche massen haben die bolzen und welches trägheitsmoment haben die getriebe?
wie schnell soll das teil auf touren sein?

mfg clemens

Masse der Bolzen und Trägheit der Getriebe können erstmal vernachlässigt werden. Das Teil sollte sollte nicht zu langsam im im Anlauf sein, vielleicht 8 Sekunden auf max. Drehzahl.

[user529]

das trägheitsmoment:
I=0,5*m*r²

für die erste scheibe:
300kg*(1m)²*0,5=150Kgm²

die bolzen kannst du bis zu einer masse von gut und gerne 20kg verschmeißen, die geben kaum was her (im vegleich zu der reibung und all dem mist).

die zweite scheibe:
100Kg*(0,5m)²*0,5=12.5Kgm²

diese beiden darfst du einfach zusammenzählen, da sie um die selbe achse gebildet wurden:
150+12,5=162,5Kgm²

die winkelgeschwindigkeit:
w=n*pi/30=20*3,1415/30=2,094rad/sec

aus der gegebenen zeit lässt sich eine winkelbeschleunigung ausrechnen:
a=dw/dt=2,094/8=0,2617rad/s² (d steht für delta nicht für differentiell)

das moment das aufgebracht werden muss, um die massen zu beschleunigen:
M=I*a=162,5kgm²*0,2617rad/s²=42,4Nm

aus der energie die in deine bewegung geht:
E=I/2*w²=162,5*2,094=340,275J

kannst du dir die mittlere leistung ausrechnen:
P=dW/dt=340,27J/8s=42,5W

um konstant beschleunigen zu können, muss die maximalleistung(kurz vor ende der beschleunigung) von:
P=M*w=42,4Nm*2,094rad/s=89,12W

aufgebracht werden (hätte ich alle kommastellen mitgezerrt kähme genau das doppelte heraus).

bei den reibmomenten kann ich dir nur helfen, wenn die lagerung feststeht

hoffe dass ich nirgendwo mist gebaut habe
mfg clemens

[Manf]

Die beiden Scheiben haben ein Trägehitsmoment von 163 kgm² und bei 20Upm eine Energie von 356Ws.
Um diese in 8 sek zuzuführen benötigt man 44W.

Mit 44W kann man bei der Geschwindigkeit 20Upm ein Moment von 21Nm aufbringen. Das Reibmoment ist entsprechend zu berücksichtigen.

Dann kommen die Getriebe mit ihren Wirkungsgraden...
Manfred

(Da steht es ja auch schon)

[northernstar]

danke erstmal. bei den Bolzen war ich mir nicht ganz sicher ob da ne Übersetzung oder ähnliches mit eingerechnet werden muss.

das eine sagte mir wie hier schon geschrieben: gleiche achse, also zusammen zählen, das andere: wenn man den anstand der Bolzen, die 250mm, ändert, dann muss der Motor auch mehr/weniger Kraft aufbringen, oder liege ich da falsch?

[Manf]

Die Bolzen und ihre Position werden die Leistung nicht wesentlich beeinflussen, solange sie eine deutlich geringere Masse haben als die Scheiben und die beiden Scheiben miteinander verbinden.
Manfred

[user529]

lass unserem freund doch die freude am rechnen:

die trägheit der bolzen:
I=Ib+r²*m

Ib trägheitsmoment der scheibe(bolzen ist ja nur eine lange scheibe)
r² abstand der bolze von der drehachse

aber frag doch deinen pc, wenn du die dichte richtig angibst, kann dir jedes CAD system das trägheitsmoment um die hauptachsen geben

[northernstar]

Würde sich an der Auslegung des Motors was ändern, wenn die Scheibe 2 auf dem Boden liegt ? Also quasi wie das Rad eines Fahrzeuges ?

[user529]

nein, solang es nicht fahren (rotation+translation) muss nicht.