Calcolo Momento Torcente

[PATRI58]

Salve avrei la necessita' della risoluzione di questo problema , qualcuno mi puo' aiutare ????

Macchina per il prelivo di contenitori di vernice

Ho un asse di lunghezza 2 mt e del peso di 650 Kg.

Questo asse e' motorizzato tramite 2 cinghie dentate che si impegnano su due pulegge

di diametro primitivo 100 mm , cinghie dentate AT10

Le due pulegge si trovano alle estremita' dell'asse e sono collegate da un albero motore

di d. 50 mm.

Ho la necessita' di portare la velocita' dell'asse a 1,5 mt / sec in 0,4 sec.

Come posso calcolare il momento torcente necessario all'albero motore ???

[alarico]

ciao patri58...........veni vidi e .......non capii ..............facciamo pero' una ipotesi di lavoro........c'e' una slitta questa slitta scorre avanti e indietro per 2 metri (oppure a dx e sx per 2 metri) e pesa 650 kg tutto compreso .

se in 0.4 s la velocita' deve essere 1.5 m/s la accelerazione

del movimento e' a =v/t cioe' 1.5/0.4=3.75 m/s2

la forza necessaria per traslare la slitta sara' F=m x a =650 x 3.75 =2437.5 kg

cioe' applicando una forza lungo l'asse della slitta di 2437.5 Kg che permane costante per almeno 0.4 s si ottiene che detta slitta avra' una velocita' di 1.5 m/s e avra' percorso un tratto di s=0.5 x 3.75 x 0.4 x 0.4 =0.3 metri .

bene.................. non capisco pero' come le ruote per cinghia dentata entrano nel cinematismo .......... e se la cinghia serve solo per la traslazione a dx e sx della slitta ........... se cosi' fosse la cinghia e' sollecitata da una forza a trazione di 2437.5 Kg cioe circa 23900 Newton e la coppia sull'albero delle ruote dentate di 100mm sara' 2437.5 x 0.05 = 122 Kgm circa cioe' 1200 Nm circa .................considerando un rapporto di trasmissione 1:2 il motore dovrebbe avere una coppia all'albero dei valori precedenti divisi per 2 ......................... comunque esageratiiiiiiiiiiiiiiiiii

temo di non essere riuscito a capire correttamente la situazione

Modificato: 7 luglio 2006 da alarico

[emanuele.croci]

Il tuo ragionamento mi pare ok, però...

F=m x a =650 x 3.75 =2437.5 kg

questo in realtà è 2437.5 Newton, cioè circa 250 Kgf, il tutto si riduce di 10 volte, a valori più accettabili.

Ciao, Emanuele

[PATRI58]

Grazie per l'aiuto, sono stato troppo sintetico e quindi non ho ben chiarito cosa devo fare scusami

Ho una macchina a portale ( macchina per me speciale ) che deve prelevare bidoni di vernice.

Abbiamo un asse composto da un tubolare di lunghezza ( a ds. e sn. ) lungo 2 mt alle cui estremita'

il moto viene trasmesso da due cinghie dentate che si impegnano su due pulegge di diametro 100 mm.

Le due pulegge saranno collegate da un albero di trasmissione sul quale si impegnera' un motoriduttore.

Il peso dell'asse l'ho valutato in 650 Kg. e ho dimenticato di dire che alle due estremita' vicino alle

cinghie l'asse e' supportato da guide lineari ( STAR , HYWIN ).

La corsa longitudinale varia perche' ho diverse stazioni di prelievo e deposito. ( la trasmissione a cinghie

e' con schema omega )

Per eseguire il ciclo ho considerato che la velocita' massima sia di 1,5 mt / sec che pero'

devo raggiungere in 0,4- 0,5 sec

Ho il problema sia di verificare la coppia necessaria del riduttore per la trasmissione all'albero

sia di scegliere la motorizzazione piu' adatta ( pensavo ad un brushless piuttosto che ad un motore

inverterato )

Le verifiche che ho eseguito sono le seguenti

acc. = 1,5 / 0,4 3,75 mt/sec2

F= m.a = 650 X 0,05 X 3,75 = 121,8 N ( coefficiente attrito su guide ho considerato 0,05 )

Coppia necessaria = 121,8 N x 0,05 ( raggio puleggia ) = 6,09 Nm

che effettivamente mi sembra errata visto che dovrebbe essere la coppia necessaria

del riduttore

Perche' poi il carico sia ben controllato in posizionamento c'entra qualcosa l'inerzia

dell'asse ???

[emanuele.croci]

acc. = 1,5 / 0,4 3,75 mt/sec2

F= m.a = 650 X 0,05 X 3,75 = 121,8 N ( coefficiente attrito su guide ho considerato 0,05 )

Attenzione!!

La forza richiesta per muovere la tua slitta possiamo dividerla in 2 componenti:

1) la componente inerziale: F=ma=650 x 3.75 = 2400 N circa (QUI IL COEFFICIENTE DI ATTRITO NON C'ENTRA NULLA.... DEVI PROPRIO VINCERE L'INERZIA DELLE MASSE!!!)

Questa ce l'hai solo durante la fase di accelerazione

2) la componente necessaria per vincere la resistenza del carico,

F= mg x ATTRITO = 650 x 9.8 x 0.05 = 320 N circa (il coefficiente di attrito si applica sull'intera forza peso della macchina....)

Questa ce l'hai sempre

Le 2 forze sono sommate:

in accelerazione hai la 1) + la 2)

a regime solo la 2)

Ciao, Emanuele

[PATRI58]

Grazie Emanuele mi sono invischiato in una serie di verifiche

considerando solo la forza necessaria per vincere l'attrito

e non ne venivo fuori

Ti ringrazio ancora infinitamente

[einsteinmc2]

E l'attrito ve lo siete dimenticato.........

Bisogna prendere in considerazione anche quello nel bilancio di forze.........

[alarico]

per emanuele.croci e' vero non ho diviso il valore di 650 Kg-peso per 9.81 facendolo diventare Kg-massa ....chiedo scusa............

ciao

[Hellis]

Peso proprio da traslare: Pe 650 kg 6376,5 N

Velocità da raggiungere: Vt 90 m/min

Numero di giri al motore: rpm 3000

Diametro della ruota: Dr 100 mm

Resistenza al rotolamento: Wr 0,250

Lunghezza della corsa: Lg 2500 mm

Dislivello massimo: Dg 0 mm

Forza vento: Fv 0 kg

Accellerazione massima: Ac 3,5 m/s²

Rendimento: h 0,85

Numero dei motori comandati: nmo 1

Numero ruote motorizzate: nrm 2

Numero ruote totale: nrt 4

Inerzia del motore: Jm 0,006 kgm²

Numero di giri necessari alla ruota Gr 286,62

Rapporto teorico di riduzione: Ir 10,47

Inclinazione della corsa Inc 0,000 °

Sforzo dovuto all'inclinazione della corsa Sinc 0,00 Kg 0,00 N

Tempo di avviamento ta 0,43 sec

2.0 - Calcolo delle coppie

2.1 - Coppia necessaria a mantenere il sistema in traslazione

Fr = [(Pc+Pe) * Wr] + (Sinc+FV) * 9,81 = 162,50 N

P1m = (Fr * Vt)/ (h * 1000 * 60)4 = 0,29 kW

N1mot = P1m * 9549,3/rpm = 0,91 Nm

2.2 - Coppia necessaria per accellerare il sistema

Is = 91,2 * (Pc+Pe) * Vt² / (rpm² * 60²) = 0,01482 kgm²

Im = Jm * nmo = 0,00600 kgm²

Iz = Is + Im = 0,02082 kgm²

N2mot = (Iz * rpm) /(9,55 * ta) = 15,26 Nm

2.3 - Coppia necessaria in fase di accellerazione

Nmot = N1mot + N2mot = 16,17 Nm

[PATRI58]

Scusa , Hellis , ma non capisco , nel punto 2.1 Calcolo delle coppie che cosa e' Pc ?

Nel punto 2.1 alla voce P1m mi sembra ci sia un 4 in piu'

Nel punto 2.2 come trovi 91,2 ?

Nei calcoli che ho effettuato la coppia totale viene 158,27 Nm che non e' tanto

diversa dalla Tua.

Desidererei pero' se puoi chiarirmi i punti sopracitati solo perche' non ho capito

Ti ringrazio in anticipo

[Hellis]

ah scusami. Ho copincollato. Male.

• Pc sarebbe il peso trasportato, che in questo caso ho trascurato e accorpato nei 650 kg.

• si il 4 mi è scappato

• 91,2 è una costante

scusami per il ritardo della risposta

Modificato: 10 luglio 2006 da Hellis

[PATRI58]

Ti ringrazio per la risposta e la collaborazione , naturalmente adesso e' tutto chiaro