Dimensionamento Svolgitore

[Inox75]

Ciao a tutti, premetto che sono nuovo del forum e anche della materia, e quindi scusate in anticipo per le inesattezze che scriverò!

Prova a descrivere il mio problema:

una bobina di film plastico (peso circa 20 Kg) deve essere svolta per raggiungere una stazione di taglio (lama a freddo).

Il dispositivo deve essere start&stop. Il passo di taglio 650 mm. La velocità massima della linea 15 m/'.

Qualsiasi osservazione e considerazione è molto apprezzata!

[Inox75]

Aggiungo che il requisito essenziale è la compattezza del dispositivo.

Il motore brushless è indicato per un'applicazione similare?

Grazie

[Livio Orsini]

Accidenti sei stato telegrafico! Nonostante ti avessi invitato a dare tutti i darti possibili ne hai messi anche meno di quelli della prima richiesta.

Comunque un brushless è indicato per il traino del materiale.

Per lo svolgitore, se il ciclo lo consente, meglio avere un ballerino che fa scorta di materiale.

Dovresti dare anche gli altri dati: inerzie, tempi di ciclo, rempi di taglio, precisioni, etc..

Piùdati dai e piùprecisa può essere la risposta.

[Inox75]

Ciao Livio e grazie per la risposta, prova ad essere più chiaro:

Il dispositivo è un distributore che deve erogare un sacco (sempre con lo stesso passo:650 mmm) di plastica alla volta. Viene attivato all'attvazione della fotocellula da parte dell'utente. Per intenderci l'applicazione è del tipo di quella che si trova nelle toilette per l'erogazione automatica del sapone.

Non ci sono altri requisiti particolari se non considerare che l'utente può tollerare un'attesa di erogazione tra un sacco e l'altro di 5 secondi.

Ho quindi pensato ad una bobina di film plastico dal peso complessivo di 20 Kg (con fascia di saldatura di 10 mm in corrispondenza del passo). Il taglio avviene in corrispondenza di tale fascia di saldatura. Il dispositivo sarà costituito da:

-Aspo svolgitore (per la determinazione delle caratteristiche del motore sto seguendo l'esaustivo tutorial di Livio)

-Ballerino (che non credo posso permettermi per le dimensioni contenute che deve avere il sistema)

-Traino (ok motore brushless)

-Tappeto con stazione di taglio. Il dispositivo di taglio è a freddo. Ho ipotizzato (ma devo verificarlo) 3 secondi per l'operazione di taglio.

-Emissione del sacchetto.

Mi preoccupa capire se sono sulla strada giusta, ma soprattuto sono preoccupato dal tipo di materiale che devo svolgere avendo uno spessore di 20 micron e la resistenza all'allungamento tipica del polietilene. Il ballerino mi sembra quindi che sia fondamentale in una tale situazione.

Cosa ne pensate?

Errata corrige 'provo ad essere più chiaro'

scusate!

[Adelino Rossi]

E' una bobina di film univoco da 20 micron con un sacco da formare, saldare e tagliare o un rotolo di sacchi presaldati sui tre lati e avvolti dove c'è solo da distribuire e tagliare?

[Inox75]

E' la seconda ipotesi, rotolo di sacchi presaldati sui tre lati e avvolti. 20 micron è lo spessore del film plastico, la busta quindi 40 micron.

[Livio Orsini]

Allora ti scrivo un'ipotesi di soluzione basata sulla scarsa dinamica richiesta.

Aspo svolgitore (per la determinazione delle caratteristiche del motore sto seguendo l'esaustivo tutorial di Livio)

Svolgitore frenato da frizione a polveri magnetiche. E' sufficiente che dia un minimo di attrito per evitare allascamenti del materiale durante la frenatura.

Volendo esser pignoli è possibile diminuire la forza frenante contando i tagli ed ipotizzando il calo del diametro ad ogni sacco dispensato.

Motore brushless per il traino con encoder per misurare la traslazione.

Il dimensionamento del brushless si fa conoscendo la coppia richiesta. La coppia sarà la somma degli attriti più la coppia frenante dello svolgitore. Durante la fase di accelerazione, ilmotore dovrà erogare un'extra coppia per conpensare il momento d'inerzia del sistema.

Se si vuole sosfisticare il sistema si può diminuire la coppia frenante allo svolgitore durante l'accelerezione ed aumentarla durante la frenatura.

Sarebbe interessante se si potesse rilevare la fascia di saldatura in modo da resettare eventuali errori di misura dovuti all'allungamento del materiale.

Modificato: 7 aprile 2013 da Livio Orsini

[Inox75]

In effetti per risolvere i problemi di allungamenti pensavo di rilevare il passo mediante tacca su sacco letta da apposita fotocellula.

Essendo nella fase di dimensionamento di massima per il calcolo della potenza del brushless pensavo di trascurare attriti ed inerzie moltiplicando poi per un fattore 10 il risultato ottenuto. E' troppo conservativo come criterio?

Circa la frizione a polveri magnetiche che consigli, devo documentarmi meglio: l'ho vista impiegata in applicazioni industriali ovvero su bobine con pesi molto più gravosi. Provo a capirci qualcosa di più...

[Inox75]

ho fatto un primo calcolo del motore brushless...mi viene una potenza di 40 Watt

[Livio Orsini]

E' troppo conservativo come criterio?

No! E' semplicemnte errato. Con questo metodo puoi sovra o sottostimare la coppia realmente necessaria.

mi viene una potenza di 40 Watt

Non posso giudicare se il valore è congruo o meno, non hai dato parametri sufficienti al dimensionamento.

Io in passato ho fatto uso di prodotti della ditta Re, ma ci sono altri produttori anche italiani.

Questa azienda ha in catalogo parecchi tipo di frizioni. Quella di taglia più piccola ha una variazione di coppia da 0.06 Nm a 12 Nm

Catalogo

Modificato: 7 aprile 2013 da Livio Orsini

[Inox75]

Per il calcolo ho usato questi dati:

Dmax=300 mm

Dmin= 100 mm

vmax= 15 m/s

Tiro massimo = 5,5 N

Ottengo 4 watt [at]50 rpm

Abbiate pazienza dove ho sbagliato?

[Livio Orsini]

Devi calcolare la coppia che ti serve.

Ad esempio con diametro massimo e tiro massimo hai una coppia pari ==> C_t = 5.5 * 0.15 = 0.825 Nm.

Ma questa è la sola coppia per mettere e mantenere in tensione il materiale.

La frizione dovrà frenare con questo valore diminuito dell'equivalente degli attriti.

Il traino dovrà erogare questo valore di coppia quando la velocità è costante.

Durante la fase di accelerazione dovrà erogare una coppia incrementale per comensare tutti i momenti d'inerzia; ovvero momento d'inerzia dello svolgitore e momento d'inerzia del rullo di traino, riduttore e motore.

Così a naso quei 4 W a 50 rpm sono un numero possibile.

[Adelino Rossi]

altra domanda

l'erogazione è di n? sacchi per ciclo di richiesta oppure un sacco alla volta.

quindi sacco erogato, frenatura di precisione e taglio oppure taglio al volo di più sacchi a richiesta.

[Inox75]

L'utente aziona richiesta di erogazione di un sacco alla volta. Il ciclo è:

1 - START (attivazione da parte dell'utente con fotocellula)

2 - Taglio (del sacco in posizione con lama di taglio a freddo)

3- Erogazione del sacco ( e prelievo da parte dell'utente)

4 - Avanzamento bobina di un sacco (sacco pronto sotto lama di taglio)

5 - STOP

Spero di essere stato chiaro.

[Livio Orsini]

Il ciclo è chiaro, sono i tempi che devono essere definiti. A meno che si intendano quei 5" secondi come tempo massimo per compiere tutte le operazioni; a questo punto è necessario conoscere la dimensione massima del sacco.

[Inox75]

Adelino, mi parli del taglio al volo, qualche suggerimento a riguardo? E' una delle parti che mi preoccupa maggiormente per il tipo di articolo e materiale.

[Livio Orsini]

Scusa inox75 se te lo dico, ma mi sembra che non hai le idee molto chiare.

Se si fa la macchina per operare in start-stop è una cosa, se invece si fa la macchina per operare in continuo con taglio al volo si fa un cosa completamente differente sia dal punto di vista meccanico che elettrico.

Poi anche il taglio al volo può essere interpretato in modi differenti. Uno dei modi più semplici è usare una cesoia rotante, però non sempre è possibile.

Il taglio al volo si usa quando si richiede un'elevata produttività in termini di pezzi al minuto. Nel tuo caso mi sembra di capire che si pensi di lavorare a non più di 12 pezzi al minuto.

Modificato: 9 aprile 2013 da Livio Orsini

[Inox75]

La macchina è start/stop, confermo, niente taglio al volo.