Перейти к содержимому

Фотография
* * * * * 1 Голосов

Расчёт момента кручения

момент кручения расчёт

Лучший Ответ alexkids , 26 Март 2015 - 13:39

Ага, верно.   Я не вник в формулу   w = (3,14*n)/30,     где n надо подставлять именно в оборотах в минуту.

 

Тогда

 

е=w / t,  

 

где   w = (3,14*n)/30  - угловая скорость,      

 

        w = (3,14*3)/30=0.314

 

Если хотим, чтобы необходимая частота вращения была достигнута например за 3 секунды после запуска, то

 

e = 0.314 / 3 = 0.10466

 

 

Отсюда     Мколбы = 4000 * 0,10466= 418,66 Нм

 

 

 

 

 

Если хотим, чтобы необходимая частота вращения была достигнута например за 1 секунду после запуска, то

 

e = 0.314 / 1 = 0.314

 

 

Отсюда     Мколбы = 4000 * 0,314= 1256 Нм

Мне кажется мы с вами совместными усилиями решили данную задачу, спасибо вам большое)))) ну а если кто-то на форуме более опытный в этом вопросе и сможет нас проверить, то будет просто замечательно)))

Перейти к сообщению


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 23

#1 alexkids

alexkids

    Участник Форума

    • Имя:Александр
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 11 сообщений

Отправлено 24 Март 2015 - 16:21

Здравствуйте, помогите пожалуйста рассчитать момент кручения данной конструкции. Колбу предполагается поставить на две опоры на подшипниках качения и с одной стороны поставить мотор-редуктор как на фото. Задача состоит в том,чтобы подобрать мотор-редуктор и зубчатые передачи к нему, всё идентично,как на фото. Колба должна крутиться с частотой 3 оборота в минуту, диаметр колбы 2 метра, вес 4 тонны, диаметр трубы, на которой крутится колба - 100 мм. Заранее спасибо.

Прикрепленный файл  20150126_100920.jpg   153,86К   3 скачиваний Прикрепленный файл  20150126_101322.jpg   117,18К   1 скачиваний 



#2 Виктор 900

Виктор 900

    Знаток

    • ГородТамбов
    • Имя:Виктор
    • Организация:Частное лицо
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 040 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 14:23

полировать ее чтоль хотят, или для сварки кольцевых швов? интересно просто



#3 Mehan_Ik

Mehan_Ik

    Знаток

    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 516 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 14:44

Интересно,     53 просмотра, а по делу пока предложений не было.   Физика с механикой безвозвратно забыты всеми? )))



#4 uraltay

uraltay

    Знаток

    • Имя:Александр
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 722 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 15:22

Надо взять динамометр, прикрепить тангенциально к колбе и провернуть её на 90 градусов со скоростью примерно 3 об/мин. На 90, т.к. самая тяжёлая часть находится внизу, а максимальный момент будет при её расположении на горизонтальной оси. Принять максимальное значение динамометра. Точнее не придумать. Но это если в колбе больше ничего не будет, иначе надо крутить загруженную колбу.



#5 Mehan_Ik

Mehan_Ik

    Знаток

    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 516 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 15:36

Если не использовать динамометр, то при силовом расчёте, по моему, следует отталкиваться от крутящей нагрузки в момент начала вращения.   Колба вроде ровная цилиндрическая.

 

Для приблизительного расчёта вспоминаем формулу:

 

 

M к= J * e    - момент силы инерции колбы,

 

где      J - момент инерции  ( J = m * (r^2),   m - масса цилиндрической колбы,    r - радиус колбы), 

 

           е - угловое ускорение, определяемое нашим желанием как можно быстрее раскрутить колбу из неподвижного положения. 

 

Плюс момент инерции оснастки, прикреплённой к оси-трубе.  Но он вроде не должен превысить и половины  Мк.



#6 alexkids

alexkids

    Участник Форума

    • Имя:Александр
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 11 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 15:36

полировать ее чтоль хотят, или для сварки кольцевых швов? интересно просто

нет, это оправка для намотки стеклопластиковой ёмкости, получится в итоге вот такая ёмкость, ну только на этой фотке колба меньшего диаметра Прикрепленный файл  2014-08-20 17.15.31.jpg   66,57К   0 скачиваний, если интересно можете видео посмотреть в ютубе "Стеклопластик намотка 3000 Новосибирск"



#7 alexkids

alexkids

    Участник Форума

    • Имя:Александр
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 11 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 15:39

Надо взять динамометр, прикрепить тангенциально к колбе и провернуть её на 90 градусов со скоростью примерно 3 об/мин. На 90, т.к. самая тяжёлая часть находится внизу, а максимальный момент будет при её расположении на горизонтальной оси. Принять максимальное значение динамометра. Точнее не придумать. Но это если в колбе больше ничего не будет, иначе надо крутить загруженную колбу.

Диномометр брать нет возможности, кроме фото у меня ничего нет, задача то по фото создать своё аналогичное оборудование. В колбу накладывать ничего не будут, она по массе равномерная по окружности и наматывать на неё стекломатериалы будут равномерно по окружности



#8 alexkids

alexkids

    Участник Форума

    • Имя:Александр
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 11 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 15:51

Попробую сделать свои рассуждения.

 

При силовом расчёте, по моему, следует отталкиваться от крутящей нагрузки в момент начала вращения.

 

Вспоминаем формулу:

 

 

M = J * e    - момент силы инерции,

 

где      J - момент инерции  ( J = m * (r^2),   m - масса цилиндрической колбы,    r - радиус колбы), 

 

           е - угловое ускорение, определяемое нашим желанием как можно быстрее раскрутить колбу из неподвижного положения. 

Ну да, согласен с этой формулой, в нормативке пишут,что М - это сумма внешних моментов приложенных к телу,а у нас кроме сил трения в подшипниках на опорах и силы тяжести самой колбы ничего не действует, хотя как я понимаю, сила тяжести не влияет на момент как таковая, так как  вес  равномерно распределённ по объёму колбы и получается учитывать нужно только силы трения в подшипниках. Но вы правильно говорите,что нужно учитывать момент именно в начало вращения



#9 Mehan_Ik

Mehan_Ik

    Знаток

    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 516 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 16:01

Ну да, согласен с этой формулой, в нормативке пишут,что М - это сумма внешних моментов приложенных к телу,а у нас кроме сил трения в подшипниках на опорах и силы тяжести самой колбы ничего не действует, хотя как я понимаю, сила тяжести не влияет на момент как таковая, так как  вес  равномерно распределённ по объёму колбы и получается учитывать нужно только силы трения в подшипниках. Но вы правильно говорите,что нужно учитывать момент именно в начало вращения

 

Это после начала вращения будут только силы трения в подшипниках и сила тяжести.   Но в момент запуска электродвигателя будет присутствовать момент силы инерции колбы и оснастки



#10 alexkids

alexkids

    Участник Форума

    • Имя:Александр
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 11 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 16:10

Это после начала вращения будут только силы трения в подшипниках и сила тяжести.   Но в момент запуска электродвигателя будет присутствовать момент силы инерции колбы и оснастки

Ну вот после вашего сообщения кажется начал понимать что к чему, в уравнение  M = J * e подставляем что М - это сумма момента кручения (от электродвигателя) и момента сил трения, только силы трения со знаком минус будут, с моментом инерции всё понятно, а вот с угловым ускорением нужно  ещё почитать как его расчитывают и впринципе тогда всё сложиться, спасибо большое что натолкнули на правильную мысль



#11 Mehan_Ik

Mehan_Ik

    Знаток

    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 516 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 16:23

Прикольно,  

 

Ну вот после вашего сообщения кажется начал понимать что к чему, в уравнение  M = J * e подставляем что М - это сумма момента кручения (от электродвигателя) и момента сил трения, только силы трения со знаком минус будут, с моментом инерции всё понятно, а вот с угловым ускорением нужно  ещё почитать как его расчитывают и впринципе тогда всё сложиться, спасибо большое что натолкнули на правильную мысль

 

Момент на выходном валу редуктора ориентировочно:

 

Мред = Mkолбы + Mоснастки + Mподшипников= (J * e) + 0,5*(J * e) + Мподш

 

_____________________________________________________________

У меня получилось, что если надо за три секунды разогнать колбу из неподвижного состояния до 3 оборотов в минуту,   момент силы инерции Мколбы, создаваемый колбой и передаваемый на выходной вал редуктора, будет составлять всего 7 Нм.  )))    

Похоже подбирать редуктор и элдвигатель надо будет только по требуемой частоте вращения из имеющегося в продаже на рынке.

_____________________________________________________________



#12 uraltay

uraltay

    Знаток

    • Имя:Александр
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 722 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 16:34

А силы натяжения стеклопластика не будет что-ли?



#13 alexkids

alexkids

    Участник Форума

    • Имя:Александр
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 11 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 16:56

Прикольно,  

 

 

Момент на выходном валу редуктора ориентировочно:

 

Мред = Mkолбы + Mоснастки + Mподшипников= (J * e) + 0,5*(J * e) + Мподш

 

_____________________________________________________________

У меня получилось, что если надо за три секунды разогнать колбу из неподвижного состояния до 3 оборотов в минуту,   момент силы инерции Мколбы, создаваемый колбой и передаваемый на выходной вал редуктора, будет составлять всего 7 Нм.  )))    

Похоже подбирать редуктор и элдвигатель надо будет только по требуемой частоте вращения из имеющегося в продаже на рынке.

_____________________________________________________________

Вот и у меня получилось тоже самое, но я почему-то сомневаюсь, неужели так мало, хотя на фото и правда маленький движок стоит, поэтому скорей всего расчёт верный. Спасибо вам большое за неравнодушие))



#14 alexkids

alexkids

    Участник Форума

    • Имя:Александр
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 11 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 16:58

А силы натяжения стеклопластика не будет что-ли?

Сила натяжения будет, но во первых она будет уже после запуска, то есть появится во время вращения, а во вторых она будет минимальна, так ей можно принебречь



#15 Dimon012

Dimon012

    Знаток

    • ГородВладивосток
    • Имя:Дмитрий
    • Сфера деятельности:Информационные технологии
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 781 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 17:19

Это после начала вращения будут только силы трения в подшипниках и сила тяжести.   Но в момент запуска электродвигателя будет присутствовать момент силы инерции колбы и оснастки

Кроме момента в подшипниках будет момент от усилия намотки полотна, но не думаю что он будет сильно большой. А проще посчитать какой момент может создать двигатель через редуктор, больше этого момента быть не может. И не заморачивайтесь с ускорениями, при таких-то небольших скоростях. Подбираете подшипники по нагрузке, они дадут диаметр вала ну и проверьте его на максимально возможный момент от двигателя.


С уважением Дмитрий.
burlakov.012@yandex.ru

#16 alexkids

alexkids

    Участник Форума

    • Имя:Александр
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 11 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 17:21

Прикольно,  

 

 

Момент на выходном валу редуктора ориентировочно:

 

Мред = Mkолбы + Mоснастки + Mподшипников= (J * e) + 0,5*(J * e) + Мподш

 

_____________________________________________________________

У меня получилось, что если надо за три секунды разогнать колбу из неподвижного состояния до 3 оборотов в минуту,   момент силы инерции Мколбы, создаваемый колбой и передаваемый на выходной вал редуктора, будет составлять всего 7 Нм.  )))    

Похоже подбирать редуктор и элдвигатель надо будет только по требуемой частоте вращения из имеющегося в продаже на рынке.

_____________________________________________________________

Извините, ещё раз,если  Момент инерции колбы и оснастки берём вместе, то есть не разделяя, т.к. изначально крутиться будет одна оснастка,а колба уже будет наматываться в процессе, то по формуле выше вычисляем Моснастки=J * e, где          1) J = mr2=4000*1*1=4000кг*м2       2) e=(V1-V0)/3сек=(0,314-0)/3=0,1 м/с2          в итоге получаем что Мред=4000*0,1+Мподшип при Мподшип=14Н*м получаем  Мред=414Н*м, или я что-то неправильно сделал?



#17 AGazo

AGazo

    Знаток

    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 509 сообщений

Отправлено 25 Март 2015 - 18:41

"Момент на оси колбы" = "Вес колбы"  *  "радиус колбы"

 

Дальше считаешь привОд. умножаешь на передаточное число, получаешь момент на быстроходном валу редуктора. Если есть еще редуктор, то еще раз умножаешь на передаточное число. В общем, рассчитываешь до движка. И все.

 

Кстати не забывай про КПД привода.


С уважением

Олжас

 

Один идет по темному лабиринту ощупью - может быть, на что-нибудь полезное наткнется, а может быть, лоб разобьет. Другой возьмет хоть маленький фонарик и светит себе в темноте. И по мере того, как он идет, его фонарь разгорается все ярче, наконец, превращается в электрическое солнце, которое ему все кругом освещает, все разъясняет. Так я вас спрашиваю, где ваш фонарь!  (Д.И. Менделеев.)


#18 alexkids

alexkids

    Участник Форума

    • Имя:Александр
    • Сфера деятельности:Не имею отношения к машиностроению
  • Зарегистрирован
  • PipPip
  • 11 сообщений

Отправлено 26 Март 2015 - 08:23

"Момент на оси колбы" = "Вес колбы"  *  "радиус колбы"

 

Дальше считаешь привОд. умножаешь на передаточное число, получаешь момент на быстроходном валу редуктора. Если есть еще редуктор, то еще раз умножаешь на передаточное число. В общем, рассчитываешь до движка. И все.

 

Кстати не забывай про КПД привода.

На счёт передаточных чисел я с вами согласен, но на счёт  момента нет, мы же прикладываем крутящий момент от привода на ось колбы,а не на её край, так почему же вы момент оси колбы считаете просто умножением силы тяжести на плечо(радиус)?



#19 Mehan_Ik

Mehan_Ik

    Знаток

    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 516 сообщений

Отправлено 26 Март 2015 - 09:35

На счёт передаточных чисел я с вами согласен, но на счёт  момента нет, мы же прикладываем крутящий момент от привода на ось колбы,а не на её край, так почему же вы момент оси колбы считаете просто умножением силы тяжести на плечо(радиус)?

 

M = J * e    - момент силы инерции,

 

где      J - момент инерции  ( J = m * (r^2),   m - масса цилиндрической колбы,    r - радиус колбы), 

 

           е - угловое ускорение, определяемое нашим желанием как можно быстрее раскрутить колбу из неподвижного положения.



#20 Mehan_Ik

Mehan_Ik

    Знаток

    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 516 сообщений

Отправлено 26 Март 2015 - 10:34

Извините, ещё раз,если  Момент инерции колбы и оснастки берём вместе, то есть не разделяя, т.к. изначально крутиться будет одна оснастка,а колба уже будет наматываться в процессе, то по формуле выше вычисляем Моснастки=J * e, где          1) J = mr2=4000*1*1=4000кг*м2       2) e=(V1-V0)/3сек=(0,314-0)/3=0,1 м/с2          в итоге получаем что Мред=4000*0,1+Мподшип при Мподшип=14Н*м получаем  Мред=414Н*м, или я что-то неправильно сделал?

 

Я так понял, что колба - это труба на фото диаметром 2 метра и весом 4 тонны.   Её необходимо будет сдвинуть элдвигателю из неподвижного положения при начале работы.  А то, что потом на неё будет наматываться, потом только стало известно (хотя для силового расчёта вроде это не критично в нашем случае).

 

Мред = Mkолбы + Mоснастки + Mподшипников= (J * e) + 0,5*(J * e) + Мподш

 

Мколбы  относится к 4-х тонной трубе диаметром 2 метра

 

Моснастки относится к металлическим тягам, связывающим вышеуказанную трубу с её осью.







Темы с аналогичным тегами момент кручения, расчёт

Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных