Dimensionamento Motore/cremagliera

[momar]

Buongiorno amici di forum,

le mie conosc meccaniche purtroppo fanno acqua. Mi aiutate a capire come dimensionare il seguente sistema:

Si tratta semplicemente di un accoppiamento motore/pignone/cremagliera. alla cremagliera è applicata una forza resistente di 4 kg max se non erro quindi approssimativamente 40 N.

La cremagliera deve poter spingere 40 N

Che momento torcente deve avere il motore? E come sceglierlo se nei cataloghi spesso si esprimono solo il Kw di potenza?

Il raggio del pignone diciamo sia di.. 3 cm

Possiamo far finta che non esista l'attrito e altre cose marginali ovviamente.

Qualcuno mi sa aiutare?

Grazie

[Aladino]

Ciao,

oltre alla coppia necessaria al motore per muovere la tua cremagliera, devi anche sapere a che velocità la devi muovere.

Infatti proprio dalla velocità ( velocità lineare della cremagliera ) in base al numero di denti del pignone riesci a risalire al numero di giri che deve fare quest'ultimo.

Dalla coppia e dal numero di giri ottieni la potenza necessaria.

Comunque la realtà sarebbe più complessa perchè è vero che 4 Kg sono un peso insignificante ma bisogna vedere con quale accelerazione intendi muoverli. Da quì l'inerzia assume un significato non indifferente.

Ti saluto.

[deathseller]

Ciao!

Allora, fai due conti... consideriamo un Dp (diametro primitivo del pignone) di circa 60mm come dicevi tu.

*=moltiplicazione

/=diviso

La coppia risultante necessaria senza attriti allo spunto è forza*braccio, quindi:

(4Kg*9.81)*0.03mt = 1.177 Nm

Sapendo questo andiamo a calcolare la potenza:

Coppia=((Kw*9550)/RPM)*rendimento (ipotiziamo uno 0.5)

Coppia = il valore di coppia ce l'hai

Kw = diventa X, quello che devi scoprire

9550 = K (ossia una costante)

RPM = giri al minuto del pignone. Listabilirai tu per decidere la velocità di avanzamento della cremagliera

rendimento = da tabella (0.5 vale con fattore di servizio 1 e riduzione i=14

percio:

1.177=((X*9550)/RPM)*0.5

adesso fai due conti di matematica, e ricavi x, che sarà la tua potenza.

bye bye!

[momar]

Vedi com'è facile, basta saperle le cose.

Molto chiaro. Vi ringrazio. Quando avrò realizzato vi mando qualche immagine.

Grazie ancora

[Hellis]

Attenzione a quanto scritto da Aladino.

Se il tuo sistema è a bassa dinamicità e se abbondi un pochetto nella potenza e nella coppia del riduttore, le formule citate da deathseller vanno benissimo.

Ma se è un sistema ad alta dinamicità con accelerazioni importanti (o se sei su un movimento verticale), la coppia calcolata da Deathseller è solo quella resistente: va calcolata anche quella necessaria per accelerare il sistema.

[deathseller]

Si, giustamente Hellis.

Non conoscendo i dati dell'apllicazione (corsa della cremagliera, eventuale rampa di accelerazione, velocità di traslazione), non è possibile eseguire un conto esatto. Debbo tuttavia dire, che secondo me, una volta eseguito il calcolo in sistema ipotetico (senza attriti ed inerzie), moltiplicare il risultato per 1.3 dovrebbe risolvere tranquillamente la situazione... anche perchè, così a sensazione, con un pignone di Dp.60mm, secondo me non fa ne grandi velocità, ne grandi accelerazioni... che ne pensi?

[deathseller]

Dimenticavo!

A conti fatti, non dovrebbe avere problemi con uno 0,18Kw, che a 17 rpm in uscita (che equivalgono a 3.2 mt*min di avanzamento lineare) fa 75Nm di coppia...

E se proprio non vuole pensarci, ci mette uno 0.25Kw, che coi medesimi parametri, da 104Nm.

comunque, anche se l'inerzia varia al quadrato della velocità, viste e considerate le velocità in gioco (con un motore 0.25kw arriviamo al massimo ad una velocità lineare di 8.2 mt*min, e 11.3 mt*min con uno 0.37Kw)

già con uno 0.25 si va secondo me, più che sul sicuro.

[Hellis]

Deathseller,

credo che ciò che hai scritto sia, nel 90% dei casi, un buon dimensionamento del cinematismo e un buon approcio, e sicuramente il cinematismo non darà nessun problema.

Ci tenevo a sottolineare ciò che diceva Aladino non tanto per contestare il tuo dimensionamento che, ripeto, nel caso specifico e senza conoscere altri dati (e da qui deducendo, come hai fatto tu, che si tratta di un cinematismo molto tranquillo) avrei fatto allo stesso modo, ma di non prenderlo come metodo per qualunque dimensionamento perchè, in altri casi, si potrebbero avere sorprese.

Sai, ho raggiunto questo forum cercando una soluzione ad un problema, usando plcforum come 'database' di esperienze. Quindi 'dissertare' su questi aspetti, magari in futuro potrà servire a qualcun'altro.

Ah e poi vedo che siamo concittadini!

Ciao, Luca

Modificato: 30 novembre 2005 da Hellis

[deathseller]

Ciao Luca (alias Hellis).

Non ti preoccupare, non ho mai pensato che stessi contestando ciò che ho detto. Volevo solo esprimere meglio quello che avevo pensato!

Anzi, mi fa molto piacere approfondire, scambiare idee!

Davide