Dimensionamento Motore passo passo

Stan9411

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#61
Avevo letto di fretta. Il tuo problema è già nella seconda riga. Pensi che la tua accellerazione angolare sia data da un angolo diviso un tempo.. non è così: sarà una velocità diviso un tempo (derivazione temporale).. Ma exxon te lo ha illustrato abbondantemente nei messaggi precedenti
 

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#62
C’e una confusione incredibile in 3 passaggi. Inizi parlando di ACCELLERAZIONE ANGOLARE (nota bene. Ci torno tra qualche riga). Dopo converti i tuoi “giri al minuto” (rpm = round per minute) in “giri al secondo” (rps = round per second) e trovi 25 e fino a qui nulla da dire ....
Poi fai l’inverso di 25 e ti viene 0,04, dopodiché dividi 2pi per 0,04 ..... tanto valeva fare 2pi * 25 .... ti veniva lo stesso numero.
Ma il bello è che in tutto questo hai semplicemente cambiato l’unita di misura della velocità angolare da “giri al minuto” a “radianti al secondo”. Non hai calcolato alcunché.... non è assolutamente questa la tua ACCELLERAZIONE; tant è che pure le unità di misura che hai correttamente inserito te lo dicono ..
Perfettamente ragione. Intendevo che ho dubbi sulla accelerzione angolare e quella che ho scritto è la velocità angolare
 

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#63
Se l'hai già fatto in passato, una ripassatina non dovrebbe essere un problema.
Devi riguardarti i moti accelerati, altrimenti è molto difficile andare avanti.
Adesso che ho dato una ripassata un po'a tutto quali sono gli altri step per andare avanti ?
Grazie
 

exxon

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#64
Riguardati #32 e #45 e prova a seguire tutte le equazioni. Se c'è qualcosa che non ti è chiaro, ne parliamo.
 

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#65
Riguardati #32 e #45 e prova a seguire tutte le equazioni. Se c'è qualcosa che non ti è chiaro, ne parliamo.
Ho fatto quello che mi hai detto e sono arrivato alle seguenti conclusioni:
motore da 1500 giri/min = 25 giri/sec
f=25 sec^-1
T=1/25=0,04 sec per fare 1 giro
Velocità tangenziale Vt= 2*pi*0,005(m)/0,04(sec)= 0,785 m/s
Velocità angolare= 360°/T = 2*pi/0,04(sec) = 157 rad/sec

Acc angolare=DeltaV/DeltaT = 157/1,2= 130 rad/sec^2
Acc Tangenziale = Acc Angolare*raggio= 130 rad/s^2 * 0,005 m = 0,65 m/s^2

Massa vite = 230g = 0,23 kg

Inerzia vite= 0,23* 0,21 m/s^2 = 0,0483

Perché non mi tornano i risultati?

Grazie
 

exxon

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#66
Molto meglio...

Il primo problema è che i miei calcoli partono dal presupposto che la massima velocità del motore sia di 3000 rpm e non di 1500 rpm.

Il secondo è che calcoli velocità e accelerazione tangenziali della vite che sono inutili. Quelle che servono sono velocità e accelerazione lineari del carico.

Il calcolo dell'inerzia vite è invece errato. Devi calcolare prima il momento di inerzia della vite considerata come un cilindro (I = ½m∙r²) e poi la coppia resistente (T = I∙α) dove α è l'accelerazione angolare.

Sono possibili alcune semplificazioni: per esempio, per trovare la velocità angolare (si indica con ω), partendo dalla frequenza di rivoluzione f, si può fare direttamente ω = 2πf che è una delle formule notevoli utilizzate in fisica.

Ottimo lavoro, vai avanti.
 

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#67
Molto meglio...

Il primo problema è che i miei calcoli partono dal presupposto che la massima velocità del motore sia di 3000 rpm e non di 1500 rpm.

Il secondo è che calcoli velocità e accelerazione tangenziali della vite che sono inutili. Quelle che servono sono velocità e accelerazione lineari del carico.

Il calcolo dell'inerzia vite è invece errato. Devi calcolare prima il momento di inerzia della vite considerata come un cilindro (I = ½m∙r²) e poi la coppia resistente (T = I∙α) dove α è l'accelerazione angolare.

Sono possibili alcune semplificazioni: per esempio, per trovare la velocità angolare (si indica con ω), partendo dalla frequenza di rivoluzione f, si può fare direttamente ω = 2πf che è una delle formule notevoli utilizzate in fisica.

Ottimo lavoro, vai avanti.
Avevo capito dai tuoi scritti 1500 rpm pensando che 3000 giri fossero i giri massimi e che il motore potesse raggiungere ma per non sforzarlo di tenere la metà dei giri.

Quindi

DeltaS=DeltaT*DeltaV/2

DeltaS= 150mm = 0,15m

DeltaT=1,2sec

DeltaV= 0,15*2/1,2=0,25 m/s

A=DeltaV/DeltaT = 0,25/1,2 =0,21 m/s^2



Massa vite= 210g =0,21 Kg

Momento Inerzia vite=1/2*m*r^2= ½*0,21(kg)*0,005^2(m)= 2,6 *10^-6

T= I∙α= 2,6*10^-6*0.21 (m/s^2)=5,46*10^5

Giusto ?
 

Stan9411

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#68
No no .. non puoi moltiplicare un’inerzia per una accellerazione lineare .. puoi ben vedere che non ti tornerà mai l’unita di misura di una coppia [Nm]
 

Stan9411

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#69
Che difatti hai omesso perché presagivi che qualcosa non tornasse secondo me 😄
Ma già il numero ... cinquecentomila e passa Nm ... è spropositato
 

exxon

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#70
Come ti è già stato fatto notare, c'è un errore nella coppia resistente dovuta all'inerzia di rotazione della vite.

Io avevo scritto
...la coppia resistente (T = I∙α) dove α è l'accelerazione angolare.
Accelerazione angolare.

Le due formule
F = m∙a
T = I∙α
sono molto vicine tra loro. La prima calcola la forza necessaria a vincere un'inerzia lineare, la seconda la coppia necessaria a vincere un'inerzia rotazionale. Le grandezze in gioco sono correlate ai due casi:
Forza <-> Coppia
Massa <-> Momento di inerzia
Acc. lineare <-> Acc. angolare
Se ci pensi, è tutto molto logico e non dovresti più commettere l'errore dell'ultimo calcolo.

P.S. Scrivi sempre le unità di misura di ogni grandezza e fai sempre la verifica con calcolo dimensionale: diventa impossibile sbagliare.

Ottimo, andiamo avanti...
 

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#71
Come ti è già stato fatto notare, c'è un errore nella coppia resistente dovuta all'inerzia di rotazione della vite.

Io avevo scritto

Accelerazione angolare.

Le due formule
F = m∙a
T = I∙α
sono molto vicine tra loro. La prima calcola la forza necessaria a vincere un'inerzia lineare, la seconda la coppia necessaria a vincere un'inerzia rotazionale. Le grandezze in gioco sono correlate ai due casi:
Forza <-> Coppia
Massa <-> Momento di inerzia
Acc. lineare <-> Acc. angolare
Se ci pensi, è tutto molto logico e non dovresti più commettere l'errore dell'ultimo calcolo.

P.S. Scrivi sempre le unità di misura di ogni grandezza e fai sempre la verifica con calcolo dimensionale: diventa impossibile sbagliare.

Ottimo, andiamo avanti...
Allora riprendendendo quello che mi hai detto

Massa vite 210g=0,21Kg

Momento Inerzia Vite i= 1/2*m*r^2=0,5*0,21(kg)*2,5*10^-5(m^2) =2,5*10^-6 kg/m^2
frequenza = f=25 (sec^-1)
Velocità Angolare ω = 2π*f = 2*pi*25 (sec^-1) = 2,5*10^-1 rad/sec
Accelerazione Angolare= DeltaV/DeltaT= 0,25 rad/sec/1,2 sec =0,21 rad/sec

Coppia per vincere l'inerzia rotazionale vite = T=i*α = Momento di inerzia * accelerazione=
2,5*10^-6 (kg/m^2)* 0,21 (rad/sec) =5,2*10^-7 (unità di misura ?)

Secondo me c'è qualche problema nelle unità di misura della coppia perchè a rigor di logica dovrei avere l'accelerazione in m/s^2 oppure no ?
 

bip

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#72
Guarda bene le unità di misura del tuo post.l
L'inerzia è kg*m2, l'accelerazione angolare è rad/sec2
 

bip

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#74
No. Kg×m2/sec2, equivalenti a N×m.
I radianti sono un numero puro
 

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#76
Come ti è già stato fatto notare, c'è un errore nella coppia resistente dovuta all'inerzia di rotazione della vite.

Io avevo scritto

Accelerazione angolare.

Le due formule
F = m∙a
T = I∙α
sono molto vicine tra loro. La prima calcola la forza necessaria a vincere un'inerzia lineare, la seconda la coppia necessaria a vincere un'inerzia rotazionale. Le grandezze in gioco sono correlate ai due casi:
Forza <-> Coppia
Massa <-> Momento di inerzia
Acc. lineare <-> Acc. angolare
Se ci pensi, è tutto molto logico e non dovresti più commettere l'errore dell'ultimo calcolo.

P.S. Scrivi sempre le unità di misura di ogni grandezza e fai sempre la verifica con calcolo dimensionale: diventa impossibile sbagliare.

Ottimo, andiamo avanti...
Adesso come procedo ?
 

exxon

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#77
Se hai compreso interamente la parte relativa ai calcoli (congratulations! (y)), adesso devi decidere se i numeri ti soddisfano e, nel caso, iniziare la progettazione.

Scelta delle parti standard, modellazione delle parti a disegno, assemblaggio e verifiche.
 

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#78
Se hai compreso interamente la parte relativa ai calcoli (congratulations! (y)), adesso devi decidere se i numeri ti soddisfano e, nel caso, iniziare la progettazione.

Scelta delle parti standard, modellazione delle parti a disegno, assemblaggio e verifiche.
In realtà ti ringrazio perchè senza di te e qualche altro utente del forum avrei fatto fatica a capire e ricordarmi certe cose.
In realtà è qui che ho qualche dubbio. Visto che l'oggetto sarà in verticale io dovrò aggiungere anche una forza data dalla massa per l'accelerazione visto che lo spostamento da orizzontale passa in verticale ? O dico una stupidata ?
Secondo, ho un problema con la scelta del motore, ovvero una volta ottenuti i risultati dai datashhet vado a cercare il momento torcente che quel motore è in grado di vincere ? giusto ?
Terzo: Se prendessi un motore sovradimensionato a livello empirco riuiscirei a portarlo al punto di coppia minimo e successivamente scegliere un motore con il doppio della coppia magri agendo sull'amperaggio ? Oppure non è fattibile ?
Grazie mille
 

exxon

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#79
Se guardi il mio post con i calcoli iniziali ci sono tutti gli sforzi, compreso lo sforzo peso per il movimento verticale.

Sì, devi scegliere un motore in grado di darti minimo quella coppia. Nello stesso post c'è un esempio di soluzione.

Se il motore ha una coppia abbondante (e anche un piccolo 50 W ha di picco quasi dieci volte la coppia che ti serve) non ci sono problemi: tu controllerai il motore in posizione, impostando l'accelerazione massima. Un motore con coppia abbondante ti permetterà di ridurre i tempi di percorrenza.
 

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#80
Se guardi il mio post con i calcoli iniziali ci sono tutti gli sforzi, compreso lo sforzo peso per il movimento verticale.

Sì, devi scegliere un motore in grado di darti minimo quella coppia. Nello stesso post c'è un esempio di soluzione.

Se il motore ha una coppia abbondante (e anche un piccolo 50 W ha di picco quasi dieci volte la coppia che ti serve) non ci sono problemi: tu controllerai il motore in posizione, impostando l'accelerazione massima. Un motore con coppia abbondante ti permetterà di ridurre i tempi di percorrenza.
Ho un paio di dubbi.
Il motore che mi hai consigliato ho visto dal datasheet che ha un albero motore tondo e un diametro di 8 mm. La vita dall'altra parte ha un diametro minimo di 8mm e un diametro di 10. Per unirli direi che uso un giunto.

I dubbi che ho sono i seguenti:

1. L'albero motore non è meglio che abbia uno scasso sull'attacco con il giunto per una maggiore presa, visto che gira a 3000rpm? Non rischia di perdere giri con un attacco del giunto sulla circonferenza ?

2. La vite alla fine è una barra filettata per cui dovrò far fare io esternamente il lavoro di tornitura con relativo scasso per collegarla al giunto oppure ne esistono di già fatte ?

3. Da quello che mi hai spiegato ho capito che forse il diametro della vite dovrebbe essere più grande, un 16x4 è eccessivo oppure va bene ?

Grazie mille