Calcolo rendimento

lizardluc

Utente Junior
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#1
Buon pomeriggio a tutti,

dovrei cercare di calcolare il rendimento meccanico di una trasmissione.
Partendo dal fatto che conosco:

-dati di targa del motore:
inerzia rotante [kg*cmq] 13,900
coppia nom. [Nm] 5,39
coppia max [Nm] 15,00
coppia efficace (0 - nmax) [Nm] 14,30
Nmax [rpm] 5000

-informazioni relativi al carico da movimentare in orizzontale:
massa [kg] 1100
velocità [m/s] 0,166790817
accelerazione [m/secq] 0,865752

Pensavo di calcolare il rendimento partendo dalla formula Pm - Pr = dT/dt (dove dT/dt rappresenta la variazione di energia cinetica nel tempo, quindi corrisponderebbe a massa*velocità*accelerazione, e dove Pm = potenza motrice)

Ho provato quindi a calcolare rendimento da questa equazione sostituendo a Pr = Pm/n (n = rendimento) senza ottenere risultati validi.

Quindi ho provato da questa : n = massa*velocità*accelerazione / Pm .

Errori?
Suggerimenti?

Grazie a tutti comunque e a presto.
Saluti,
Luca
 

meccanicamg

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#2
Semplicemente non hai dati a tua disposizione per calcolare il rendimento, perché non hai la potenza assorbita e la potenza utile. Il rapporto tra queste due grandezze é il rendimento.
Tutto il resto son cazzate che non portano a nulla.
Un cuscinetto a sfere consuma 0,1% della potenza.....due ingranaggi a denti elicoidali rettificati consumano il 2% di potenza....ma non cambia niente se acceleri, deceleri o stai a potenza costante....il rendimento é dovuto alla viscosità del fluido, dalla geometria intrinseca e dalle sue velocità relative di scivolamento....
Se proprio puoi usare la formula di Hofer per ingranaggi che dice che il rendimento é pari a 1-(3,14•fa•k)•(1/z1 +|- 1/z2)
 

meccanicamg

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#3
Tu stai facendo quello indicato in allegato ma non puoi usare le inerzie....e quindi non ci vedi molto senso
 

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lizardluc

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#4
Va bene va bene!
Pensavo fosse più facile, e che solo calcolando la forza da applicare per movimentare la massa e moltiplicandola per il braccio avrei trovato una coppia, che con opportune maggiorazioni, sarebbe dovuta essere la coppia in uscita dal motore.
Niente da fare, mi dovrò affidare a qualche software online.

Grazie comunque per il tempo deidicatomi
 

PiE81

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#5
Va bene va bene!
Pensavo fosse più facile, e che solo calcolando la forza da applicare per movimentare la massa e moltiplicandola per il braccio avrei trovato una coppia, che con opportune maggiorazioni, sarebbe dovuta essere la coppia in uscita dal motore.
Niente da fare, mi dovrò affidare a qualche software online.

Grazie comunque per il tempo deidicatomi
Ma non è difficile calcolare un rendimento, sia sperimentalmente che in fase di calcolo/avanprogetto.
Il problema è che, come ha detto meccanicamg, tu non hai dati sufficienti.
Se non hai la potenza assorbita e la potenza utile, dovresti sapere come è costruito il tuo sistema e fare una stima sul rendimento di ogni cinematismo, che bene o male sono noti in letteratura; dopo di che puoi ricavarti il rendimento dell'intero sistema.
In tal modo hai una stima piuttosto precisa del rendimento, che poi puoi verificare sperimentalmente con opportuna strumentazione misurando la potenza assorbita e in uscita.
 

lizardluc

Utente Junior
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#6
Ma non è difficile calcolare un rendimento, sia sperimentalmente che in fase di calcolo/avanprogetto.
Il problema è che, come ha detto meccanicamg, tu non hai dati sufficienti.
Se non hai la potenza assorbita e la potenza utile, dovresti sapere come è costruito il tuo sistema e fare una stima sul rendimento di ogni cinematismo, che bene o male sono noti in letteratura; dopo di che puoi ricavarti il rendimento dell'intero sistema.
In tal modo hai una stima piuttosto precisa del rendimento, che poi puoi verificare sperimentalmente con opportuna strumentazione misurando la potenza assorbita e in uscita.

Io sono come è fatto il mio sistema (ne riporto in allegato un percorso).

Un basamento fisso, su cui viene fissata la cremagliera e due guide lineari su cui scorreranno i pattini. Sulla cremagliera viene accoppiato un pignone , collegato tramite un riduttore epicicloidale ad un motore elettrico.

Io partendo dai dati che ho inserito sopra riguardo massa, riguardo dati targa motore e rapporto di riduzione del riduttore riuscirei a calcolare i rendimenti dei singoli steps??
 

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meccanicamg

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#7
Perdita stimabile dal 3 al 7%. Il resto é utile.
 

meccanicamg

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#8
Il motore lo devi considerare fonte con rendimento 100% anche se poi dalla rete assorbe quello che gli serve, ma le caratteristiche indicate sono quelle rese all'albero.
Tutti i riduttori hanno un rendimento dichiarato a catalogo.
L'accoppiamento pignone/cremagliera ha un rendimento abbastanza alto a meno che i due elementi non siano rettificati e che vi sia sporco.
 
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#9
Il motore lo devi considerare fonte con rendimento 100% anche se poi dalla rete assorbe quello che gli serve, ma le caratteristiche indicate sono quelle rese all'albero.
Tutti i riduttori hanno un rendimento dichiarato a catalogo.
L'accoppiamento pignone/cremagliera ha un rendimento abbastanza alto a meno che i due elementi non siano rettificati e che vi sia sporco.

Ora è tutto più chiaro.
Quindi se la mia struttura è quella da me precedentemente indicata , il rendimento totale sarà dato:
rendimento motore + rendimento riduttore + rendimento pignone cremagliera.

Rendim. motore 100 % ?

Rendim. riduttore da catalogo (ho visto che quello di mio interesse = 97%)

Rendim. pignone cremagliera? (per questo esistono dei valori/tabelle in base al tipo Denti dritti o elicoidali, Tipi di elica, Diametro primitivo, Materiale ecc ??)
 

PiE81

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#10
Ora è tutto più chiaro.
Quindi se la mia struttura è quella da me precedentemente indicata , il rendimento totale sarà dato:
rendimento motore + rendimento riduttore + rendimento pignone cremagliera.
Se i sistemi sono disposti in serie, il rendimento totale è dato dal prodotto (non dalla somma) dei singoli rendimenti.
 
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#11
Se i sistemi sono disposti in serie, il rendimento totale è dato dal prodotto (non dalla somma) dei singoli rendimenti.
Si si intendevo prodotto!! anche perchè con somma veniva se no un numero enorme per il rendimento.
Ma con "in serie" che intendi?

Se ad esempio nel riduttore c'è un sistema con planetario &Co. si parla sempre di serie?
 
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#12
Se hai degli oggetti uno attaccato all'altro senza ripartizioni in parallelo o sdoppiamenti di varia natura hai una catena cinematica in serie, come la tua.
Un motore che alimenta una scatola ingranaggi col suo bel rendimento che va a muovere un pignone su una cremagliera che ha il suo rendimento....che muove il sistema su pattini che avrà il suo coefficiente d'attrito da vincere (che non ci stai pensando)....ecc.
Non esistono tabelle senonché te le fai tu. L'unico sistema é prendere KissSoft e fare la simulazione per sapere il rendimento realistico pignone/cremagliera.
 
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#13
Che il tuo riduttore sia un vite senza fine e corona con rendimento 55% o che sia a ruote elicoidali ad assi paralleli con rendimento 97% o che sia un epicicloidale con rendimento 98% sempre un oggetto é dove entra potenza, esce potenza utile e c'è potenza persa. Da solo non é né serie né parallelo.
Chiaro che ogni costruzione ha rendimenti di base ben diversi e lo puoi vedere dai numeri che ho messo.
 
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#16
Dubbio:
nel motore, il pignone viene calettato e collegato all'albero tramite una linguetta con cava applicata sull'albero.

Devo applicare anche a questo collegamento un rendimento? In rete non ho trovato nulla a riguardo..

Grazie ancora a tutti
 

PiE81

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#17
Dubbio:
nel motore, il pignone viene calettato e collegato all'albero tramite una linguetta con cava applicata sull'albero.

Devo applicare anche a questo collegamento un rendimento? In rete non ho trovato nulla a riguardo..

Grazie ancora a tutti
No, albero, mozzo e linguetta non hanno moto relativo tra di loro, possono essere considerati come un unico corpo rigido ai fini del rendimento.
Il rendimento va considerato ogni qual volta c'è un moto relativo tra due corpi (ad es. strisciamento) con conseguente energie dissipata per attrito.
 
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#18
Dubbio:
nel motore, il pignone viene calettato e collegato all'albero tramite una linguetta con cava applicata sull'albero.

Devo applicare anche a questo collegamento un rendimento? In rete non ho trovato nulla a riguardo..

Grazie ancora a tutti
Aberrazione. Un collegamento fisso amovibile non fa moto.
Siamo messi male.
Il rendimento totale é il prodotto dei singoli rendimenti