Točivý moment stejn. elektromotoru

Zpráva

Fanula · #1 Příspěvek od **Fanula** » 02 srp 2017, 18:28

Zdravím všechny,

chtěl bych pochopit, podle čeho se určuje výkon malého stejnosměrného motoru na hřídeli.

Stavím rc tank a před nějakou dobou jsem koupil tyto dva motory:https://www.conrad.cz/motor-s-prevodem-modelcraft-rb35-12-v-1-30.k227544. Mají před sebou ještě převodovku a jsou napájeny 12V. Motory jsou však nedostačující z hlediska výkonu, tank prostě nejede (váží něco přes 5kg). V popisu na stránkách prodejce Conrad Vlastnosti je uveden točivý moment 35g-cm. Předpokládám, že to je točivý moment samostatného motoru bez převodovky. Kolega má tank vážící k 20 kg a používá motory na 7,2 - 8,4V MIG 500 Turbo Race a tank jezdí. Na stránkách výrobce jsem nenalezl údaj o točivém momentu motoru MIG 500 Turbo Race nicméně mám podobný motor řady 500 Tamiya Johnnson, kde je uveden točivý moment 255 g-cm. Může tedy tento údaj (točivý moment) být rozhodujícím pro výkon?

Koukal jsem totiž ještě na tyto motory http://www.dcmotory.cz/dc-motory-celni-prevodovka/serie-sg371.html, kde je uveden točivý moment motoru v závislosti na napájecím napětí 250 a 240 (tyto motory by se mi hodily, protože bych je mohl zasadit do stávajícího držáku a nemusel bych nic měnit). Byly by výkonější?

elektrosvit · #2 Příspěvek od **elektrosvit** » 02 srp 2017, 19:27

Mechanický výkon je součin momentu a úhlové rychlosti, tedy

P = M*ω, kde

ω = 2*∏*n/60, kde

n jsou otáčky motoru.

#3 Příspěvek od **Bernard** » 02 srp 2017, 19:27

Je to stejné pro všechy točivé stroje, mechanický výkon je dán součinem moment krát otáčky. Převodovka s výkonem nic neudělá, protože mění moment i otáčky v opačném poměru, takže součin se nezmění. No, trochu se zmenší o ztráty v té převodovce.

jova1 · #4 Příspěvek od **jova1** » 02 srp 2017, 19:59

Jaký průměr má to hnací kolo co zabírá do pásů?

misocko · #5 Příspěvek od **misocko** » 02 srp 2017, 20:01

Ano krutiaci moment je dost rozhodujuci. Avsak oba prilozene linky maju na vystupe z prevodovky 6kg/cm tj mali by byt oba rovnako silne.
Co napanacie napetie, motorcek je od 6 do 20V, neskusal si zvysit na viac ako 12V?

Fanula · #6 Příspěvek od **Fanula** » 02 srp 2017, 20:26

jova1: Průměr hlavové kružnice je 74mm.

misocko: Kde je uvedeno že je do 20V? To jsem vůbec nenašel. No problém je, že na ně používám regulátory, které jsou na max. 15V. A zase je tu problém s bateriemi. Mám článek Ni-Mh 12V a už tak je to docela těžké. Myslel jsem, že bych vyměnil ty motory za motor řady 500 Johnson Tamiya, ale oni mají zase jiný průměr hřídele a s tím různý průměr otvoru pastorku. Zjistil jsem modul 0.5, počet zubů 11 a průměr otvoru pastorku 2mm stávajícího od Conrada, ale když bych chtěl pastorek s modulem 0.5 a 11 zuby na motor Johnson, tak musí mít průměr otvoru 3,17mm a zas je větší průměr hlavové kružnice a nevejde se to do otvoru současné převodovky. :roll:

Prostě to asi nevymyslím.

Zkoušel jsem i přímo napojit baterie přes jednoduchý spínač na motor, ale výkon je stejný (stejně mizerný). Myslel jsem si, zdali to ten regulátor nějak neomezuje.

Jde mi spíš o to, jestli bych mohl s větším motorem řady 500 na napájecí napětí 7,2V - 8,4V dosáhnout většího výkonu? Stejně to dopadne tak, že budu muset koupit nové patrně i s převodovkou. Nevím, jak bych nejlépe zjistil kolik vlastně potřebuji ten točivý moment, protože na těch stránkách v druhém odkazu mají motory s o hodně větším momentem třeba až 30kg-cm. Aby to nebylo zase zbytečně silné a hlavně to bude pak těžké.

BOBOBO · #7 Příspěvek od **BOBOBO** » 02 srp 2017, 21:25

Ano , nevymyslíš . Pokud je převodovka na výkon 2W neunese 10 . Dokola 1+1=2 . Takže vše znovu , dle kolegy . Přemotorování nevadí .

jova1 · #8 Příspěvek od **jova1** » 02 srp 2017, 21:26

Nojo to je pak jasný. 74mm je strašně moc na ten krouťák.

Já bych na to asi šel obráceně.
Máš tank těžký 5kg to je cca 50N.
Kolečko co bude tahat ten pás má průměr 7,4 cm, to je poloměr 3,7cm.
Tank by měl ujet třeba 1m za 5s.

Nejdříve otáčky.
Obvod kola 7,4x3,14= 23,25cm =0,2325m
Rychlost 1m za 5s. = 12m/min
Otáčky 12/0,2325 = 51otáček za minutu

Aby byla nějaká rezerva a abych si to zjednodušil, tak by to mělo mít takovou sílu, aby to lezlo kolmo po zdi

Dva motory by pak musely zdvíhat 50N jeden 25N.
Takže kroutivý moment je 25N na 3,7cm, na 1cm je to potom 25x3,7=92,5N/cm

Jestli jsem se někde nesekl, tak potřebuješ aby na hřídeli té převodovky bylo cca 51otáček a kroutivý moment 92,5N/cm.
Jestli to chceš spočítat na motor, tak si to musíš ještě přepočítat přes otáčky motoru a jak velký ti vyjde převodový poměr, tím vydělíš těch 92,5N/cm a vyjde ti krouťák toho motoru.

#9 Příspěvek od **Bernard** » 02 srp 2017, 21:34

Mohl bys taky zaexperimentovat. Odpojit hnací hřídel motoru od té další hnací soustavy, a tahat tank na provázku s nějakým siloměrem {F} (mincířem) pokud možno stálou rychlostí {v}, kterou by sis přál jako maximální. Z toho pak dokážeš spočítat potřebný výkon motoru:
P = F·v/η ; kde η je účinnost toho pohonu, řekněme 50% ?

#10 Příspěvek od **EKKAR** » 02 srp 2017, 21:43

jova1 píše:.....
Aby byla nějaká rezerva a abych si to zjednodušil, tak by to mělo mít takovou sílu, aby to lezlo kolmo po zdi
Dva motory by pak musely zdvíhat 50N jeden 25N.
Takže kroutivý moment je 25N na 3,7cm, na 1cm je to potom 25x3,7=92,5N/cm

Jestli jsem se někde nesekl, tak potřebuješ aby na hřídeli té převodovky bylo cca 51otáček a kroutivý moment 92,5N/cm.

.....

Obávám se, že ses seknul, protože 2x25N je síla potřebná jen k vyrovnání tíhy = projevu gravitačního zrychlení na ten samotnej předmět a pro jeho pohyb vzhůru budeš potřebovat další sílu odvislou od zrychlení, se kterým se ten bohyb vzhůru bude odehrávat. S momentem 50N na obvodu pásů bys ten tank právě tak akorát udržel na svislý stěně bez pohybu. Musíš počítat (pro ten případ svislýho pohybu po zdi) sílu rovnou součtu tíhy a síly urychlující vozítko. Pro pohyb po svahu musíš použít goniometrickou funkci k určení síly zdvihající těžiště (normálně geometricky rozložíš síly na rovnoběžník a vypočítáš sílu vodorovnou a sílu svislou) - čistě jenom jízdní odpory překonáváš výhradně při úplně vodorovným pohybu ...

P.S. na tuhle úlohu mám extra vzpomínku - v podobě úlohy na určení výkonu elmotoru uvádějícího do pohybu vzhůru kabinu vejtahu jsem z ní nejdřív během opáčka před maturitou schytal přímo u tabule kuli jak malovanou - právě proto, že jsem si k síle uvádějící kabinu do pohybu nepřičet tu tíhu, načež jsem si tu samou úlohu vytáhnul jako součást maturitní otázky - podmíněnej reflex vytvořenej o měsíc dřív obdrženou "sardelí" zafungoval a já exceloval ... Téma se jmenovalo "Zákon síly v řešení slovních úloh" :lol:

jova1 · #11 Příspěvek od **jova1** » 02 srp 2017, 21:52

Máš samozřejmě pravdu ty puntíčkáři

To „lezení“ po zdi jsem tam dal právě proto, abych měl rezervu pro normální jízdu do svahu.
Takhle se dá alespoň od něčeho odpíchnout a snad je to i dostatečně srozumitelné jak se k tomu dá dopočítat.

#12 Příspěvek od **EKKAR** » 02 srp 2017, 21:55

Když vono to letos v květenci bylo už kurwa 30 let, co jsem se utkal s maturitní komis "zoči voči" - a mně to prostě nedalo ... :lol:

Jasně že při zanedbání tření budeš mít při takovým výpočtu pohybu rezervu ve výkonu - ale je to potřeba právě proto takhle celý popsat, aby si to někdo stejně zjednodušeně nevykládal ve všech případech.

jova1 · #13 Příspěvek od **jova1** » 02 srp 2017, 22:03

Mimochodem, když koukám na parametry těch původně zakoupených motorů, možná by tam stačilo přidat převod 1:3,4 a otáčkově by to tam mohlo být, výkonově nevím, jak pobrat těch 6 kg/cm · permanent 2 kg/cm. Jestli to má být jako maximálně a trvale, pak by to mělo kroutivý moment 204 a 68N/cm. Tak si z toho vyber :roll:

Fanula · #14 Příspěvek od **Fanula** » 02 srp 2017, 22:12

jova1: Díky za podrobný návod. Akorát moc nechápu proč se to na konci násobí a nedělí 25x3,7=92,5N/cm

Já bych to spíš dělil, takže na 1cm by to bylo 6,76 N/cm. Zkusím to propočítat podle Vašich rad a pokusím se to ověřit s tím siloměrem.

Bernard: To je dobrý nápad to mne vůbec nenapadlo to zkusím. Díky :prst:

Jinak ten tank jezdil v reálu max 40km/h a já to mám v měřítku 1:10.

Všem velký dík:). Určitě se ještě ozvu.

#15 Příspěvek od **EKKAR** » 02 srp 2017, 22:16

Když máš převod do pomala, tak dělíš otáčky na vstupu stejným poměrem jako je poměr počtu zubů (nebo průměr kol) a dostáváš otáčky výstupní. A abys dodržel zákon zachování sil, tak protože výstupní kolo se otáčí s menšíma otáčkama = menší obvodovou rychlostí, tak musí narůst kroutící moment. Nárůst není úplně přesnej, samozřejmě jsou tam ztráty třením mezi zubama i v ložiskách, ale teoreticky to jde celý spočítat i s těma ztrátama - a pro jednoduchost se to dá spočítat rychle s jejich zanedbáním a celkový ztráty odhadnout pomocí koeficientu účinnosti ozubenejch převodů, kde každej převod navíc znamená ztrátu nějakýho % celkový energie.