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重載轉(zhuǎn)臺(tái)該怎么拖動(dòng)才好?

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1#
發(fā)表于 2014-3-13 23:16:25 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
要設(shè)計(jì)一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái),自用,轉(zhuǎn)臺(tái)上放大概水輪機(jī)葉片之類的東西,直徑大約兩米,重約5t。經(jīng)過簡(jiǎn)化建模后,軟件給出其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量約為:
J = 2400 kg * m^2

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

再來算啟動(dòng),取電機(jī)額定扭矩,乘以速比,再去掉回轉(zhuǎn)支承的阻力矩,再除以轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,算來算去,最后得出一個(gè)結(jié)論,就是即使用7.5kW的電機(jī),也要用十來秒,才能將轉(zhuǎn)臺(tái)啟動(dòng)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(gè)轉(zhuǎn)臺(tái),穩(wěn)態(tài)運(yùn)行需要的功率小,啟動(dòng)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(jī),那么穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),就造成人們常說的大馬拉小車現(xiàn)象,這個(gè)是否會(huì)造成電能的浪費(fèi),或者其它不良影響呢?如果選用小電機(jī),那么可想而知,啟動(dòng)過程會(huì)很漫長(zhǎng),使用者不愿接受。

還有對(duì)停止的考慮,也希望能盡快停下來;诤(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的考慮,不希望增加機(jī)械結(jié)構(gòu),只想通過電機(jī)的剎車,再加上變頻器的制動(dòng)電阻來制動(dòng)。

液壓的不考慮,因?yàn)檫要弄一個(gè)泵站,維護(hù)也麻煩。也粗略考慮過氣馬達(dá),不過沒有深入。

本帖被以下淘專輯推薦:

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2#
發(fā)表于 2014-3-13 23:23:38 | 只看該作者
前輩考慮摩擦輪無極調(diào)速么
要不就是用飛輪儲(chǔ)能了

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為什么我算得用5.5KW電機(jī)按50rpm轉(zhuǎn)速算,啟動(dòng)時(shí)間是9點(diǎn)幾秒?我哪里算錯(cuò)了嗎  發(fā)表于 2014-3-17 21:25
電機(jī)的可調(diào)性確實(shí)無與倫比,可靠性也高很多。因?yàn)殡姍C(jī)啟動(dòng)時(shí),不可能額定功率輸出的,不知道時(shí)間上是不是還要再多一些。  發(fā)表于 2014-3-13 23:31
摩擦無級(jí)調(diào)速很好,我也想用這個(gè),但使用者想遠(yuǎn)程調(diào)節(jié),轉(zhuǎn)臺(tái)放在一個(gè)密閉房間內(nèi),在外面調(diào)節(jié)……各種要求……  發(fā)表于 2014-3-13 23:26
3#
發(fā)表于 2014-3-13 23:28:23 | 只看該作者
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(dòng),快剎車?雌饋磉x7.5或5.5KW的電機(jī)比較穩(wěn)妥,因?yàn)榭梢员WC剎車時(shí)齒輪受力的強(qiáng)度
4#
 樓主| 發(fā)表于 2014-3-13 23:29:20 | 只看該作者
樓上朋友提醒了我,試想,如果用電機(jī)+MB型摩擦無級(jí)變速器+螺旋錐齒輪減速機(jī)+小齒輪帶動(dòng)齒圈,其成本,與變頻器+變頻電機(jī)+螺旋錐齒輪減速機(jī)+小齒輪帶動(dòng)齒圈相比,其價(jià)錢能相差多少?

如果前者的價(jià)錢能比后者少三分之一,也許使用者會(huì)接受在無級(jí)變速器上調(diào)速。

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這無級(jí)變速器不大,比電機(jī)小點(diǎn)。關(guān)鍵是倆者的成本。  發(fā)表于 2014-3-13 23:56
。。這么大的家伙,用無級(jí)變速可能構(gòu)想,得多么大的一個(gè)塔輪啊。加工成本小不了。  發(fā)表于 2014-3-13 23:54
5#
發(fā)表于 2014-3-14 00:04:28 | 只看該作者
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(dòng)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(shí),摩擦系數(shù)才0.005。完全不必?fù)?dān)心。

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

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分用完了。感謝!  發(fā)表于 2014-3-14 08:41

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6#
發(fā)表于 2014-3-14 01:56:40 | 只看該作者
50RPM對(duì)三面滾柱的回轉(zhuǎn)支撐來講,轉(zhuǎn)速已經(jīng)是高轉(zhuǎn)速了。畢竟這么大的滾針回轉(zhuǎn)支撐的極限轉(zhuǎn)速也就100RPM左右。常用的轉(zhuǎn)速都在20幾轉(zhuǎn)。脂潤(rùn)滑對(duì)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(dá),這樣就不用糾結(jié)什么減速比,什么傳動(dòng)效率了,也用不到有外齒的回轉(zhuǎn)支撐了,啟動(dòng)停止都省心,免維護(hù)。若要用齒輪減速,變頻電機(jī)是必須的。不然不光啟動(dòng)麻煩,剎車更麻煩。有時(shí)能啟動(dòng),不見得能剎得住車。剎車能有個(gè)減速過程是最理想的了。沒的話第一級(jí)用皮帶傳動(dòng)可能更合適些。另外變頻器接的電阻應(yīng)該是防止電機(jī)急停,電機(jī)變發(fā)電機(jī)燒變頻器的吧?

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大俠,回轉(zhuǎn)支承沒有那么貴啊,Φ400的加運(yùn)費(fèi)才兩千左右。  發(fā)表于 2014-3-17 11:34
受力來說滾柱的肯定會(huì)好些,轉(zhuǎn)速應(yīng)該也可以達(dá)到樓主50RPM的要求了,當(dāng)然如果四列滾珠的回轉(zhuǎn)支撐,許用轉(zhuǎn)速是高了,但承載的話滾珠的要比滾柱的用大幾號(hào)才行。具體你可以參考洛軸的回轉(zhuǎn)支撐選型手冊(cè)。  發(fā)表于 2014-3-16 23:57
如果是單排四點(diǎn)接觸球軸承,允許轉(zhuǎn)速會(huì)不會(huì)高點(diǎn)?我記得有個(gè)數(shù)值,是可以到65rpm。  發(fā)表于 2014-3-14 15:52
謝謝!  發(fā)表于 2014-3-14 09:17

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7#
發(fā)表于 2014-3-14 07:31:19 | 只看該作者
用環(huán)形導(dǎo)軌加磁阻電機(jī),底座很矮,和直線電機(jī)一樣

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舍弗勒有個(gè)INA公司,他們生產(chǎn)直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái),前段時(shí)間還來推銷過,這個(gè)東西很符合你的要求,就是費(fèi)銀子  發(fā)表于 2014-3-14 20:14
哎呀,一種新元件,一個(gè)新天地啊……  發(fā)表于 2014-3-14 09:23
謝謝!我去百度下。。。  發(fā)表于 2014-3-14 09:19
大俠說的環(huán)型導(dǎo)軌是自己制作還是用環(huán)形線軌?這2樣?xùn)|西價(jià)格如何?  發(fā)表于 2014-3-14 09:05

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8#
發(fā)表于 2014-3-14 07:38:19 | 只看該作者
逍遙大俠能否詳細(xì)列一下轉(zhuǎn)盤啟動(dòng)時(shí)間的計(jì)算公式?小弟在這方面有點(diǎn)模糊,誠(chéng)心求教

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感激不盡,大俠好人啊,鼓掌  發(fā)表于 2014-3-14 11:56
不敢當(dāng)。后面有回復(fù)。  發(fā)表于 2014-3-14 10:14
9#
發(fā)表于 2014-3-14 08:25:48 | 只看該作者
我們做了一個(gè)回轉(zhuǎn)工作臺(tái),用回轉(zhuǎn)支承來承受重力,電機(jī)減速機(jī)加分割器來驅(qū)動(dòng)。分割器原本是可以用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)就好了,但為了更安全的控制,改成了伺服電機(jī)。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(jié)果就是裝好之后,(電機(jī)和減速機(jī)還沒回來,這2個(gè)沒裝)用手加管鉗,就能輕松扳動(dòng)了。(如果圓盤和軸承不連接,就是不拉螺釘,很難扳動(dòng))
我當(dāng)時(shí)軸承摩擦系數(shù)按0.003算的

還可以用氣缸驅(qū)動(dòng)吧,貌似精度高點(diǎn)

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我做過一臺(tái)定位旋轉(zhuǎn)臺(tái),直徑1.8m,重量200kg,要求7s內(nèi)傳動(dòng)90度,傳動(dòng)時(shí)間2s,選用了1.8kw的伺服電機(jī),速比1:60.效果扭矩是足夠大的。  發(fā)表于 2014-5-12 17:28
連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。。。氣動(dòng)馬達(dá)加減速吧。。。  發(fā)表于 2014-3-16 14:00
大俠幫我下,剛發(fā)了帖子,圓盤間隙的問題  發(fā)表于 2014-3-14 10:26
哦,是要分度。我們這個(gè)不用分度。只需要轉(zhuǎn)速。  發(fā)表于 2014-3-14 10:15
呃,我只能簡(jiǎn)單的說下,是別人給我們的方案,不方便說。一個(gè)氣缸推,一個(gè)限位,而且是定位精度高  發(fā)表于 2014-3-14 09:36
謝謝!連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),用氣缸驅(qū)動(dòng),愿聞其詳。  發(fā)表于 2014-3-14 09:26
10#
發(fā)表于 2014-3-14 08:34:10 | 只看該作者
在上班,簡(jiǎn)單的看了一下。我們一般是采用變頻器控制的。減速啟動(dòng),減速后機(jī)械定位

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呵呵,確實(shí)是做轉(zhuǎn)向架分流用的,不過我不是車輛廠的,我專門給你們做設(shè)備的。你們是甲方我是乙方嘿嘿  發(fā)表于 2014-3-14 12:04
原來小鳥版主也是車輛廠的啊,同行,看到后面發(fā)的輪對(duì)很親切啊,您那個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)是轉(zhuǎn)向架裝配好以后分流用的,這個(gè)我也用過。  發(fā)表于 2014-3-14 11:55
+1  發(fā)表于 2014-3-14 09:24

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