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重載轉臺該怎么拖動才好?

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1#
發(fā)表于 2014-3-13 23:16:25 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
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。

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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速么
要不就是用飛輪儲能了

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為什么我算得用5.5KW電機按50rpm轉速算,啟動時間是9點幾秒?我哪里算錯了嗎  發(fā)表于 2014-3-17 21:25
電機的可調性確實無與倫比,可靠性也高很多。因為電機啟動時,不可能額定功率輸出的,不知道時間上是不是還要再多一些。  發(fā)表于 2014-3-13 23:31
摩擦無級調速很好,我也想用這個,但使用者想遠程調節(jié),轉臺放在一個密閉房間內,在外面調節(jié)……各種要求……  發(fā)表于 2014-3-13 23:26
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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,快剎車?雌饋磉x7.5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
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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+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。

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這無級變速器不大,比電機小點。關鍵是倆者的成本。  發(fā)表于 2014-3-13 23:56
。。這么大的家伙,用無級變速可能構想,得多么大的一個塔輪啊。加工成本小不了。  發(fā)表于 2014-3-13 23:54
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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,即便是滑動軸承,如果選好廠家的產品,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

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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對三面滾柱的回轉支撐來講,轉速已經是高轉速了。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?

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大俠,回轉支承沒有那么貴啊,Φ400的加運費才兩千左右。  發(fā)表于 2014-3-17 11:34
受力來說滾柱的肯定會好些,轉速應該也可以達到樓主50RPM的要求了,當然如果四列滾珠的回轉支撐,許用轉速是高了,但承載的話滾珠的要比滾柱的用大幾號才行。具體你可以參考洛軸的回轉支撐選型手冊。  發(fā)表于 2014-3-16 23:57
如果是單排四點接觸球軸承,允許轉速會不會高點?我記得有個數(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)形導軌加磁阻電機,底座很矮,和直線電機一樣

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舍弗勒有個INA公司,他們生產直驅轉臺,前段時間還來推銷過,這個東西很符合你的要求,就是費銀子  發(fā)表于 2014-3-14 20:14
哎呀,一種新元件,一個新天地啊……  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)型導軌是自己制作還是用環(huán)形線軌?這2樣東西價格如何?  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

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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。后面有回復。  發(fā)表于 2014-3-14 10:14
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9#
發(fā)表于 2014-3-14 08:25:48 | 只看該作者
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

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我做過一臺定位旋轉臺,直徑1.8m,重量200kg,要求7s內傳動90度,傳動時間2s,選用了1.8kw的伺服電機,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)轉動。。。氣動馬達加減速吧。。。  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。我們這個不用分度。只需要轉速。  發(fā)表于 2014-3-14 10:15
呃,我只能簡單的說下,是別人給我們的方案,不方便說。一個氣缸推,一個限位,而且是定位精度高  發(fā)表于 2014-3-14 09:36
謝謝!連續(xù)轉動,用氣缸驅動,愿聞其詳。  發(fā)表于 2014-3-14 09:26
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10#
發(fā)表于 2014-3-14 08:34:10 | 只看該作者
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

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呵呵,確實是做轉向架分流用的,不過我不是車輛廠的,我專門給你們做設備的。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)的輪對很親切啊,您那個轉臺是轉向架裝配好以后分流用的,這個我也用過。  發(fā)表于 2014-3-14 11:55
+1  發(fā)表于 2014-3-14 09:24
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