Dimensionamento motore con diversi attuatori meccanici

[Pano_]

ciao a tutti,

sono alle prese con l'arduo compito di dimensionare un motore asincrono trifase per un asse lineare ed il suo riduttore nei casi in cui, tra essi ed il carico, è interposto uno tra tre differenti sistemi di trasmissione del moto:

- a vite senza fine

- pignone-cremagliera

- cinghia (dentata)-puleggia

Sono immerso tra decine di pdf scaricati dal web e decine di formule senza però arrivare a capo di nulla (o quasi).

 

Tra il pdf del Sig. Orsini, altre fonti, libri usati all'uni e qualche discussione del forum ho capito che:

1. l'equazione meccanica per il calcolo della coppia motrice necessaria a muovere il carico di massa Mc e momento di inerzia Jc è Cm = Cc + Jt (dw/dt), dove Cc è la coppia resistente e Jt il momento di inerzia totale.
2. il momento di inerzia totale Jt riportato all'asse motore è dato da (Jc+Jp)/N^2+Jm+Jr dove Jp è il momento di inerzia del sistema di trasmissione, Jm quello del motore, Jr quello del riduttore e N il rapporto di riduzione del riduttore.

 

Quello che non ho capito è:

1. come si calcola la coppia resistente Cc al variare dei 3 diversi sistemi di trasmissione del moto?
2. come si calcola il momento di inerzia del sistema di trasmissione Jp al variare dei 3 diversi sistemi di trasmissione del moto?

considerate che devono essere calcoli qualitativi: se qualcosa può essere trascurato che venga trascurato.

grazie

[SandroCalligaro]

La vite senza fine ha in uscita una rotazione, mentre negli altri due casi in uscita si ha un movimento lineare... Intendevi vite-madrevite?

 

Personalmente preferisco, se posso, ricordarmi poche formule, dopo averle capite (o almeno aver l'impressione di averle capite ) e ricavare il resto.

Da quello che scrivi intuisco che hai la formazione necessaria per fare i conti. Ti invito a provare a ragionare di testa tua, magari poi confrontandoti con gli altri qui sul forum. Credo sia molto più utile che usare una formula.

 

Il punto di partenza più semplice secondo me è la conservazione della potenza. A dire il vero, forse non è un approccio "pulito", perché le perdite, nei riduttori, ci sono. L'approccio corretto sarebbe quello del lavoro virtuale, ma per me è un po' meno intuitivo. Le perdite però le puoi trascurare all'inizio, e poi considerare alla fine, a conti fatti sulla trasmissione, ovviamente se conosci il rendimento del riduttore alla velocità di funzionamento.

Se fai i calcoli separati per inerzia (accelerazione) e carico resistente (regime), la cosa non è difficile. O almeno credo.

[Livio Orsini]

Solitamente si calcola il momento d'inerzia , con questo dato si determina, assieme al tempo di accelerazione ad al differenziale di velocità, la coppia necessaria a compensare l'inerzia. La si riporta poi all'albero motore tendo conto dei rendimenti e dei fattori di riduzione.

Esempio. Se neccessito di 10 kgm di coppia ed ho un riduttore 1:5 con rendimento 0.8 la coppia che dovrà sviluppare il motore all'albero sarà 10/0.8/5 ==> 2.5 kgm.

Con un processo analogo si determina la coppia che il motore dovrà erogare per compensare i vari attriti.

Il caso pessimo lo si ha alla partenza da fermo quando si devono sommare tutte le componenti di coppia: accelerazione, attrito di primo distacco, attriti.

Se il tempo di accelerazione è uguale o minore del tempo per cui il motore può erogare un'extra coppia si dimensiona tenendo conto di questo valore, altrimenti il motore deve essere dimensionato per erogare la coppia massima in modo continuativo.