機械社區(qū)

標題: 重載轉臺該怎么拖動才好？ [打印本頁]

作者: 逍遙處士 時間: 2014-3-13 23:16
標題: 重載轉臺該怎么拖動才好？
要設計一個轉臺，自用，轉臺上放大概水輪機葉片之類的東西，直徑大約兩米，重約5t。經(jīng)過簡化建模后，軟件給出其轉動慣量約為：
J = 2400 kg * m^2

由于轉速要求的不高，10-50rpm，但要求變頻調速，且底座要盡可能矮。所以我打算用Φ400的外齒式回轉支承平放，其內圈固定在底座上，用臥式變頻電機+直角減速器+小齒輪拖動外圈（葉片聯(lián)在外圈上）。手冊上查的這種軸承的摩擦系數(shù)大概為0.005，……暫且信它吧，結果算得在穩(wěn)態(tài)運行時，所耗功率只有兩百多瓦。經(jīng)過反復思考，確定這個數(shù)是沒錯的。由于回轉支承也是滾動軸承，所以其摩擦系數(shù)是很小的，功率小也是理所當然。但是呢，對于其摩擦系數(shù)，這個東西，卻不敢確定，來日再跟廠家咨詢下吧。暫時不妨按有油的滑動摩擦算一個看看？摩擦系數(shù)取0.1，算出的摩擦功，接近5kW……這個結果先放一邊。

再來算啟動，取電機額定扭矩，乘以速比，再去掉回轉支承的阻力矩，再除以轉動慣量，算來算去，最后得出一個結論，就是即使用7.5kW的電機，也要用十來秒，才能將轉臺啟動起來。5.5kW要15秒，4kW要20秒，3kW30秒，1.5kW的要1分多鐘。

也就是說，這個轉臺，穩(wěn)態(tài)運行需要的功率小，啟動過程需要的功率大，兩者相差幾十倍。如果直接選7.5kW的電機，那么穩(wěn)態(tài)運行時，就造成人們常說的大馬拉小車現(xiàn)象，這個是否會造成電能的浪費，或者其它不良影響呢？如果選用小電機，那么可想而知，啟動過程會很漫長，使用者不愿接受。

還有對停止的考慮，也希望能盡快停下來�；诤唵谓Y構的考慮，不希望增加機械結構，只想通過電機的剎車，再加上變頻器的制動電阻來制動。

液壓的不考慮，因為還要弄一個泵站，維護也麻煩。也粗略考慮過氣馬達，不過沒有深入。

作者: 茉莉素馨 時間: 2014-3-13 23:23
前輩考慮摩擦輪無極調速么
要不就是用飛輪儲能了

作者: cyx112233 時間: 2014-3-13 23:28
久仰大名，拜讀數(shù)篇，今有幸坐了沙發(fā)，看大俠如何施展。小弟也遇到過類似問題，是完全采用變頻器程序控制，軟啟動，快剎車。看起來選7.5或5.5KW的電機比較穩(wěn)妥，因為可以保證剎車時齒輪受力的強度

作者: 逍遙處士 時間: 2014-3-13 23:29
樓上朋友提醒了我，試想，如果用電機+MB型摩擦無級變速器+螺旋錐齒輪減速機+小齒輪帶動齒圈，其成本，與變頻器+變頻電機+螺旋錐齒輪減速機+小齒輪帶動齒圈相比，其價錢能相差多少？

如果前者的價錢能比后者少三分之一，也許使用者會接受在無級變速器上調速。

作者: zerowing 時間: 2014-3-14 00:04
本帖最后由 zerowing 于 2014-3-14 00:07 編輯

逍兄，不用選那么大的摩擦系數(shù)。5噸不算太重，即便是滑動軸承，如果選好廠家的產(chǎn)品，5噸的載荷下，摩擦系數(shù)也不過在0.04左右。像卡爾西這種BT，7000磅載荷時，摩擦系數(shù)才0.005。完全不必擔心。

...為啥不能上傳圖片了。需要充值？
逍兄看這個
http://www.kalsi.com/thrust_bearing

作者: xuechaoqun 時間: 2014-3-14 01:56
50RPM對三面滾柱的回轉支撐來講，轉速已經(jīng)是高轉速了。畢竟這么大的滾針回轉支撐的極限轉速也就100RPM左右。常用的轉速都在20幾轉。脂潤滑對磨擦阻力影響挺大的。真不差錢就上洛軸的YRT軸承+丹納赫的DD馬達，這樣就不用糾結什么減速比，什么傳動效率了，也用不到有外齒的回轉支撐了，啟動停止都省心，免維護。若要用齒輪減速，變頻電機是必須的。不然不光啟動麻煩，剎車更麻煩。有時能啟動，不見得能剎得住車。剎車能有個減速過程是最理想的了。沒的話第一級用皮帶傳動可能更合適些。另外變頻器接的電阻應該是防止電機急停，電機變發(fā)電機燒變頻器的吧？

作者: fmdd 時間: 2014-3-14 07:31
用環(huán)形導軌加磁阻電機，底座很矮，和直線電機一樣

作者: cyx112233 時間: 2014-3-14 07:38
逍遙大俠能否詳細列一下轉盤啟動時間的計算公式？小弟在這方面有點模糊，誠心求教

作者: 891154223 時間: 2014-3-14 08:25
我們做了一個回轉工作臺，用回轉支承來承受重力，電機減速機加分割器來驅動。分割器原本是可以用變頻電機驅動就好了，但為了更安全的控制，改成了伺服電機。直徑2米的，但沒你的那么重，只有700公斤。我算出來的數(shù)據(jù)和大俠的一樣，很小，感覺不太可能。而且他們也不信我，所以選的功率，扭矩，都特別大。結果就是裝好之后，（電機和減速機還沒回來，這2個沒裝）用手加管鉗，就能輕松扳動了。（如果圓盤和軸承不連接，就是不拉螺釘，很難扳動）
我當時軸承摩擦系數(shù)按0.003算的

還可以用氣缸驅動吧，貌似精度高點

作者: 憤怒的小鳥 時間: 2014-3-14 08:34
在上班，簡單的看了一下。我們一般是采用變頻器控制的。減速啟動，減速后機械定位

作者: 憤怒的小鳥 時間: 2014-3-14 08:57
(, 下載次數(shù): 84)
這個是轉180度的，直接用鏈條代替齒圈。外邊有輪子支撐。輪子是錐型的。也做過更大的，齒圈是用線切割分段制作后組裝的

作者: 憤怒的小鳥 時間: 2014-3-14 09:02
(, 下載次數(shù): 97)

作者: zjnyxhlove 時間: 2014-3-14 09:25
我們生產(chǎn)類似的產(chǎn)品，回轉臺上的重物達到的最大要求是80T，要求達到的轉速是12r/min，采用的也是樓主所說的驅動方式，直流電機帶動斜齒齒輪箱減速，小齒輪配合帶外齒圈的回轉支承，不過這回轉支承的直徑就大的多了，2米以上了，采用的控制是西門子變頻器控制。對于啟動與制動，可能沒樓主的要求那么高，幾秒。

作者: 逍遙處士 時間: 2014-3-14 09:33

cyx112233 發(fā)表于 2014-3-14 07:38
逍遙大俠能否詳細列一下轉盤啟動時間的計算公式？小弟在這方面有點模糊，誠心求教

大俠，附件是自己算來用的，沒有加注解，抱歉……
(, 下載次數(shù): 80)

建議大俠還是找本這方面的書，慢慢研究……

作者: 我愛大機械 時間: 2014-3-14 09:54
學習

作者: 619341834 時間: 2014-3-14 11:01
我們剛做了一臺類似樓主所說的東東。我選用的電機是5.5KW，普通變頻電機。啟動時間沒有樓主計算的那么長。效果很好1

作者: civiling1204 時間: 2014-3-14 12:51
這種轉速的轉臺，建議你找一種叫無框力矩電機的東西。
直徑可以做得很大，不用減速比，直接驅動。
國內保定有一家生產(chǎn)這個的，你可以查查看看。
10~50rpm用這個正合適。

作者: 鬼魅道長 時間: 2014-3-14 13:09
雙電機啟動，單電機維持怎么樣？

有個野路子，啟動要得大，主要還是初速度起不來，有沒有想過用氣缸先頂一下，然后小電機維持，剎車用電磁剎車器

作者: 小李飛刀樂呵呵 時間: 2014-3-14 16:01
可以用轉臺軸承。
另外建議樓主計算轉動慣量。

作者: rengxiaocai 時間: 2014-3-14 17:30
兩個電機一個大的負責啟動一個小的負責穩(wěn)態(tài)

作者: 樵薪 時間: 2014-3-14 19:27
看過通篇靜壓導軌+靜壓定心軸承+油馬達調速最佳，你在開篇就否定了不采用液壓，這一方案我就自己留著。

作者: 樵薪 時間: 2014-3-14 20:14
你那不就是一實驗轉臺嗎。靜壓還有一個應用領域-校平衡測偏載之火箭固體燃料填充。

作者: ╭ァ氵sA_n 時間: 2014-3-14 22:51
樓主的計算公式能高速嗎

作者: 寂寞如水 時間: 2014-3-15 10:39
不知道可以接受的成本是多少，是否可以考慮自制直流電機，大直徑低高度，裝在轉盤下面，形成一個系列性的產(chǎn)品，其啟動調速制動都可以滿足要求！

作者: 西山向日葵 時間: 2014-3-15 15:25

逍遙處士發(fā)表于 2014-3-13 23:29
樓上朋友提醒了我，試想，如果用電機+MB型摩擦無級變速器+螺旋錐齒輪減速機+小齒輪帶動齒圈，其成本，與變頻 ...

問下大俠，是不是在重載、精密等重要傳動的時候必須用螺旋錐齒輪傳動，而只要在輕載、低速等不重要的場合才能用普通直齒錐齒輪傳動

作者: 害怕伏櫪 時間: 2014-3-15 18:00
雖說負載5噸，轉速50轉/分，不過畢竟只有2米直徑，又不要高精度，總覺得諸位的設計豪華了點。

作者: scuxyz 時間: 2014-3-15 19:26
還是要電磁剎車加機械定位，比較穩(wěn)妥些

作者: scuxyz 時間: 2014-3-15 19:29
請彭老師指點一個簡要、成本較低但達到使用要求的方案，好讓我們這些學習。謝謝彭老師了

作者: baikenor 時間: 2014-3-16 14:57
串勵電機行嗎? 非常軟的特性啟動力矩大速度起來后力矩就減小了汽車的馬達一般就是串勵電機

作者: baikenor 時間: 2014-3-16 15:19
氣缸推動是用類似于液壓扳手的結構嗎？一個大氣缸推動，小氣缸負責在大氣缸回程的時候鎖住嗎？
或者可以用兩個類似于液壓扳手的結構一個回程的時候一個前進這樣就不需要鎖定了
逍遙大俠的轉臺是要單向還是雙向旋轉�。�

以上純屬菜鳥瞎說~

作者: zyz4190 時間: 2014-3-16 18:04
我的八噸轉臺，4kw電機轉起來還不錯！

作者: zyz4190 時間: 2014-3-16 19:38

zyz4190 發(fā)表于 2014-3-16 18:04
我的八噸轉臺，4kw電機轉起來還不錯！

是變頻電機，大約3秒左右速度就平穩(wěn)了！

作者: LIAOYAO 時間: 2014-3-16 21:54
俺的方案和處士略有不同，

用球止推軸承如 51220 或51320 當主支撐，止推軸承上方臺階軸徑加個深溝球軸承或滾柱軸承當扶持，

圓盤近外圓部分如直徑1米6或合適的范圍加8~12等分的扶持圓盤的6210或6310的深溝球軸承來減低圓盤的傾覆，

再用直流減速電動機或直流電動機，在輸出軸上加個直徑100~150的市販鐵芯聚氨酯膠輪當驅動輪，作用在圓盤底下約1米8~1米9左右當滾道，

這樣的費用肯定比變頻調速+外齒式回轉支承還低很多，而且從地面到盤面的尺寸可以控制在250mm以內(粗估未細算)，加減速時間估計可以在10秒內完成。

作者: 逍遙處士 時間: 2014-3-16 22:18
感謝各位朋友提出的好方案！
但是，所有方案都僅僅只能作為參考，最終怎么做，還是我說了算。

作者: zyz4190 時間: 2014-3-17 08:28

zyz4190 發(fā)表于 2014-3-16 19:38
是變頻電機，大約3秒左右速度就平穩(wěn)了！

比你的慢點，30RPM

作者: mark91189 時間: 2014-3-18 16:49
進來學習一下~~

作者: liuyanxue 時間: 2014-3-19 22:20
學習學習

作者: 祖彬 時間: 2014-3-22 21:30
學習呢

作者: 祖彬 時間: 2014-3-22 21:37
學學

作者: 祖彬 時間: 2014-3-22 21:45
下倆看看

作者: trcank 時間: 2014-3-22 22:36
原文要求轉臺轉速是50rpm,計算過程忽略了減速機輸出軸轉速和回轉支撐齒圈之間傳動比。

作者: 蕭山 時間: 2014-5-12 16:33
本帖最后由蕭山于 2014-5-12 16:34 編輯

逍遙兄請問你這個回轉平臺現(xiàn)階段有結果了嗎本人最近也要弄個100T的回轉平臺想借鑒一下還望不吝賜教

作者: 福人王 時間: 2014-5-13 17:31
機構是通用的，主要是其它因素的考慮

作者: EQ890 時間: 2014-5-13 21:58
如果制作完成，真心希望上圖，現(xiàn)有一項目直徑4.2米，2.5T重，50pcs/min，要求間歇驅動

作者: 小人Mτ 時間: 2016-5-11 19:20
搜到了好帖子，學習學習

作者: 老范FXD 時間: 2016-5-12 14:10
期待最終的方案。

作者: X.YUAN 時間: 2019-10-2 15:08
我馬上要搞個56噸的轉盤，1r/min 所選電機5.5KW39r/min1360NM
根據(jù)起重機設計手冊算的T=0.5*u*G*D我u取得0.025

作者: 機械社區(qū)618 時間: 2019-10-3 09:44
@逍遙處士
樓主制作成果分享一下唄

作者: sankyowuhan 時間: 2020-10-26 21:38
我司三共FRA25零背隙伺服轉臺，用伺服電機來驅動，加減速1秒，勻速1秒，配7比減速機，5-7kW三菱伺服電機，計算結果請參考附件；

作者: desk121 時間: 2020-11-1 19:04

zerowing 發(fā)表于 2014-3-14 00:04
逍兄，不用選那么大的摩擦系數(shù)。5噸不算太重，即便是滑動軸承，如果選好廠家的產(chǎn)品，5噸的載荷下，摩擦系數(shù) ...

太理想化了，誰信誰完蛋，實際東西做出來，起碼接近0.1

作者: desk121 時間: 2020-11-1 19:08
學習，感謝感謝

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