Dimensionamento gruppo SERVOMOTORE

lizardluc

Utente Junior
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#1
Buongiorno, sono uno studente universitario alle prese con il tirocinio in azienda. Ho provato a seguire le indicazioni presenti i tutti i vari interventi ma non riesco a muovermi con scioltezza.

Dovrei operare su una macchina che lavora tavole di legno e dimensionare tutto ciò che riguarda il movimento.
La macchina ha un basamento fisso, sul quale sono fissati, guide lineari (su lato verticale) e una cremagliera sulla quale ingrana il pignone del motore per il movimento.

Io dovrei stabilire un procedimento da seguire per scelta del motore, riduttore e eventualmente anche coppia pignone-cremagliera.

Dati in ingresso ho:
Massa movimentata : 950 kg
Velocità movimento: 80 m/min
Accelerazione : 5 m/s^2

Ho riportato qui i miei step.
Ma: 1-non so se non giusti o validi,
2-il coeff fm non l'ho trovato per il motore usato dalla mia azienda sulla macchina (YASKAWA)
3-non so più come continuare..

Grazie mille a tutti in anticipo 1.jpg 2.jpg 3.jpg
 

meccanicamg

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#2
Sinceramente vedo troppo un approccio fossilizzato a scrivere sta benedetta formula di omega e poco senso fisico.
Di base puoi scegliere uno dei motori base IEC standard 2-4-6-8-10-12 poli a 50hz oppure montare motori asincroni trifase vettoriali o brushless o altro che lavorano a frequenze differenti....ma non c'è proprio da pensare di iniziare il conto con tre formule inutili per dire che prendi un 4 poli che se ha buon rendimento ha 1460rpm reali....

Quindi per prima cosa devi prendere il tuo carico da 950kg e fare i ragionamenti. É in verticale, quindi in transitorio avrò in salita o in discesa una somma vettoriale di tre contributi:
1) massa x accelerazione = inerzia
2) attrito delle guide e dei sistemi di traino
3) peso

Dalla formula giusta calcoli la forza della slitta.
La coppia al pignone la determini dalla solita relazione pignone cremagliera che trovi in molti post.
Poi dovrai verificare modulo e numero denti affinché non si rompa.
Qui sai a che giri va.
Poi ci metti un riduttore che esprima la coppia desiderata e cerchi un motore standard che possa soddisfare la capacità. Ritocchi fintanto che non torna.
 

meccanicamg

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#3
Forse hai pure sbagliato i conti con la calcolatrice:

F=14069N
V=1333mm/s
m=2 e z=13 del pignone....e sarà una cremagliera 20x20mm
Coppia al pignone = 183Nm
Rendimento meccanico totale 85%
Fattore servizio FS=1 ma io farei pure 1,5 o 2
Motore 4p-1460rpm da almeno 22kW
Riduttore con rapporto riduzione 1,5


Poi se vuoi ingegnerizzare aumenterei il diametro primitivo del pignone per avere un riduttore con rapporti più alti (2...3....5....). Oppure si può andare diretto con un motore senza riduttore a part che si usi non un 4poli.
 

meccanicamg

Utente Senior
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#4
Comunque il pignone, se no. Ho visto male ha raggio 13mm e diametro 26mm ma nemmeno in acciaio da cementazione ci trasmetti 22kW con modulo 2.
Quindi il pignone adatto per fare il lavoro in 42CrMo4 é m=4 e z=17 quindi una cremagliera 40x40 mm.
Un bel riduttore epicicloidale con rapporto 3,9/4 circa e un bel motore con inverter
Poi a tutto questo ci metti un bel conteggio di inerzia motore e inerzia ridotta al motore
 

Allegati

meccanicamg

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#5
Correttamente dovresti fare un bilancio di potenze, tutte una volta sola, ma in realtà l'inerzia del motore e del riduttore non la sai se non fai almeno due iterazioni del sistema.
 

lizardluc

Utente Junior
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#6
Ho effettuato nuovamente i calcoli, tenendo presente questa volta che si utilizzano pignone e cremagliera a denti ELICOIDALI.

Cattura.PNG
 

lizardluc

Utente Junior
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#7
Comunque il pignone, se no. Ho visto male ha raggio 13mm e diametro 26mm ma nemmeno in acciaio da cementazione ci trasmetti 22kW con modulo 2.
Quindi il pignone adatto per fare il lavoro in 42CrMo4 é m=4 e z=17 quindi una cremagliera 40x40 mm.
Un bel riduttore epicicloidale con rapporto 3,9/4 circa e un bel motore con inverter
Poi a tutto questo ci metti un bel conteggio di inerzia motore e inerzia ridotta al motore
Il problema che ora mi sorge sta nel fatto che in macchina viene montato un motore YASKAWA che come riportato in tabella, ha una Capacità di solo 1.3kW mentre quelli da me richiesti, secondi i calcoli precedentemente svolti, è di almeno 22.
Come è possibile?
Immagine.png
 

meccanicamg

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#8
Vuol dire che qualcosa sta sbagliato, nei numeri o nelle unità di misura.
Prova a fare a ritroso conoscendo il motore a vedere che prestazioni ottieni.