Progetto carrello su binari

meccanicamg

Utente Senior
Professione: Mechanical engineer manager
Software: SolidWorks, FreeCAD, NanoCAD5, Me10, Excel, LibreOffice
Regione: Lombardia
il cliente è la stessa azienda per cui gia lavoro, diciamo che ci sto facendo un progetto per l'officina dove lavoro quindi l'atrezzatura poi la vado ad usare io, e sicuramente sarà meno pericolosa di quella attualmente utilizzata con cui mi son fatto 3 giorni di ospedale...quindi si ne sono cosciente
E magari ha pagato l'assicurazione per un incidente con una attrezzatura non CE?
Responsabilità.
 

meccanicamg

Utente Senior
Professione: Mechanical engineer manager
Software: SolidWorks, FreeCAD, NanoCAD5, Me10, Excel, LibreOffice
Regione: Lombardia
Mi sto un po informando sull'elettronica, sugli inverter e sui motori in generale per iniziare a capire come funzionano.
Da quello che ho capito con un inverter io posso controllare la frequenza del mio buon motore elettrico, impostandone la massima e la minima. Inoltre con un potenziometro io posso andare a variare il numero di giri. Anche volendo collegarci un plc davvero le rampe sarebbero infinite e non prevedibili tutte dato che il carico non va a step(esempio: prima ho 20 quintali poi 50 ecc) ma è un carico variabile e completamente casuale nell'arco del tempo.
Quindi mi vedo costretto ragionare in un altra maniera, queste son le mie considerazioni:
essendo il carico varibile il controllo del movimento deve essere manuale(nel senso che sono io ad azionare e spegnere il motore)
Dato che allo spegnimento c'è la famosa decelerazione io potrei collegare al motore l'inverter cosi da andare ad utilizzare il potenziometro per le movimentazioni, quando sono in prossimità della posizione corretta vado a diminuire il numero di giri.
Inoltre mi vedo costretto a aumentare lo spazio di incertezza della posizione da 10 a 20 mm.
(se non volete rispondermi non fatelo nessuno obbliga nessuno, chiedo solo di evitare commenti poco costruttivi, è il mio primo approccio alla progettazione non penso nessuno nasca imparato)
Il potenziometro non è un salame da attaccare con lo spago.
Lo scrivo per l'ultima volta e spero che tu possa capire:
- parti con rampa di accelerazione fissa....ci arrivi a velocità bene sarà curva trapezia....non ci arrivi sarà curva triangolare.....pace
- fai tanta strada a 15m/min
- arrivi alla fotocellula di decelerazione
- l'inverter regola la velocità a 5m/min per una corsa di 500mm circa così puoi fare l'arresto immediato con tolleranza +/-10mm perché l'accelerazione di frenatura sarà quasi nulla
- arrivi alla fotocellula di arresto, metti in coppia il motore per fermare
- togli corrente al freno negativo così blocca
- togli corrente al motore
- lavori in sicurezza
 

leonardo000333

Utente standard
Professione: tornitore
Software: solidworks
Regione: veneto
sì tutto ok solo che io devo poter fare anche spostamenti di soli 200mm
 

meccanicamg

Utente Senior
Professione: Mechanical engineer manager
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Regione: Lombardia
sì tutto ok solo che io devo poter fare anche spostamenti di soli 200mm
Infatti sarà rampa triangolare e non raggiungerai la velocità massima......è quello che continuo a dirti ma non cogli.
 

leonardo000333

Utente standard
Professione: tornitore
Software: solidworks
Regione: veneto
metti caso che ho da poter avere 20 posizioni quindi mi servono 20 fotocellule o sbaglio?
 

Stan9411

Utente Junior
Professione: System Engineer
Software: PTC Creo parametric, Matlab
Regione: Lombardia
Infatti se posso dire la mia, per fare un controllo di posizione ti ci vuole qualcosa a bordo macchina: un encoder sul pignone o nel mozzo ruota, o un potenziometro a filo, ma non so quanto li facciano lunghi. Fatto sta che devi avere controllo diretto sulla posizione del carrello, non verificare il suo passaggio a determinati step, come se fossero dei “traguardi” ... altrimenti, come giustamente dici tu, se la mia distanza da percorrere cambia devo spostare la strumentazione a terra.
 

leonardo000333

Utente standard
Professione: tornitore
Software: solidworks
Regione: veneto
esatto, se io metto pero un encoder questo non tiene conto del cambiamento della massa e quindi dell'inerzia variabile giusto? un altro problema è il freno del motore: ho visto che i freni del motore si azionano proprio dal motore stesso e quindi non so se c'è un modo per l'azionamento a distanza
 

meccanicamg

Utente Senior
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Regione: Lombardia
esatto, se io metto pero un encoder questo non tiene conto del cambiamento della massa e quindi dell'inerzia variabile giusto? un altro problema è il freno del motore: ho visto che i freni del motore si azionano proprio dal motore stesso e quindi non so se c'è un modo per l'azionamento a distanza
I motori hanno il freno elettrico che può essere quasi sempre a comando separato.
 

meccanicamg

Utente Senior
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Infatti se posso dire la mia, per fare un controllo di posizione ti ci vuole qualcosa a bordo macchina: un encoder sul pignone o nel mozzo ruota, o un potenziometro a filo, ma non so quanto li facciano lunghi. Fatto sta che devi avere controllo diretto sulla posizione del carrello, non verificare il suo passaggio a determinati step, come se fossero dei “traguardi” ... altrimenti, come giustamente dici tu, se la mia distanza da percorrere cambia devo spostare la strumentazione a terra.
Encoder a filo.... l'ultimo che ho visto in cantiere faceva corsa 5 metri
 

MassiVonWeizen

Utente Senior
Professione: disegnatore
Software: autocad 2013; solidworks 2014 e 2019
Regione: Friuli Venezia Giulia
Scusate, ma vorrei togliermi una curiosità.
Se si ha necessità di fermare il carro in qualsiasi punto, farlo spostare di qualsiasi distanza, non si può usare un sistema come quello dei carroponte con pulsantiera a impulsi oppure con potenziometro che permette di regolare la velocità fino allo stop voluto?
Forse ho perso qualche dato nella discussione, che ho seguito più per curiosità che vero e proprio interesse, quindi scusate se ho detto una corbelleria
 

Fulvio Romano

Utente Senior
Professione: Ingegnere
Software: Alcuni, ma non tutti
Regione: Campania
Non ho capito perché temete lo slittamento delle ruote.
Non ho capito perché la manovella fa così schifo. Eviti pure che l'oggettino configuri una macchina ai sensi della relativa Direttiva. Tanto la velocità la scegliete con i dadi...
Anche i paranchi attaccati al muro erano un'ottima idea. Tanto i 20mm li garantisci a mano.
 

meccanicamg

Utente Senior
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Non ho capito perché temete lo slittamento delle ruote.
Non ho capito perché la manovella fa così schifo. Eviti pure che l'oggettino configuri una macchina ai sensi della relativa Direttiva. Tanto la velocità la scegliete con i dadi...
Anche i paranchi attaccati al muro erano un'ottima idea. Tanto i 20mm li garantisci a mano.
Teme lo slittamento delle ruote perchè a pieno carico pesa 10t mentre a vuoto pesa 1t. Se le accelerazioni fossero alte, se dai coppia a vuoto come a pieno carico devi vincere una coppia dovuta all'eccentricità della forza (dovuta dal coefficiente di attrito volvente) molto più piccola e quindi fai la sgommata. Però questo solo se le ruote a terra fossero motrici. Invece c'è una cremagliera che traina....e le ruote tutte folli.
Probabilmente in quello che ha già sente stridere un po' dovuto al fatto che non sarà perfettamente allineato il tutto....quindi un po' di versi la ruota sul binario la fa.
 

leonardo000333

Utente standard
Professione: tornitore
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Regione: veneto
Non ho capito perché temete lo slittamento delle ruote.
Non ho capito perché la manovella fa così schifo. Eviti pure che l'oggettino configuri una macchina ai sensi della relativa Direttiva. Tanto la velocità la scegliete con i dadi...
Anche i paranchi attaccati al muro erano un'ottima idea. Tanto i 20mm li garantisci a mano.
perche a mano io riesco a far girare unamanovella a massimo 80 g/min mentre un motore ne fa molti di più quindi l traslazione del carro a mano ha una velocita bassissima
 

meccanicamg

Utente Senior
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Scusate, ma vorrei togliermi una curiosità.
Se si ha necessità di fermare il carro in qualsiasi punto, farlo spostare di qualsiasi distanza, non si può usare un sistema come quello dei carroponte con pulsantiera a impulsi oppure con potenziometro che permette di regolare la velocità fino allo stop voluto?
Forse ho perso qualche dato nella discussione, che ho seguito più per curiosità che vero e proprio interesse, quindi scusate se ho detto una corbelleria
il problema è che fin dall'inizio non c'è chiaro niente
 

leonardo000333

Utente standard
Professione: tornitore
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Regione: veneto
Scusate, ma vorrei togliermi una curiosità.
Se si ha necessità di fermare il carro in qualsiasi punto, farlo spostare di qualsiasi distanza, non si può usare un sistema come quello dei carroponte con pulsantiera a impulsi oppure con potenziometro che permette di regolare la velocità fino allo stop voluto?
Forse ho perso qualche dato nella discussione, che ho seguito più per curiosità che vero e proprio interesse, quindi scusate se ho detto una corbelleria
questa osservazione è molto interessante, comunque tra due ore posto dei calcoli molto piu rigorosi dei precedenti per fare chiarezza su molti aspetti
 

meccanicamg

Utente Senior
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perche a mano io riesco a far girare unamanovella a massimo 80 g/min mentre un motore ne fa molti di più quindi l traslazione del carro a mano ha una velocita bassissima
hai provato a fare due conti tra la coppia che riesci a fare e la velocità che raggiungi girando a 80 rpm?
 

leonardo000333

Utente standard
Professione: tornitore
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oggi pomeriggio posto calcoli spero esatti ed esaurienti pero mantenendo l'ipotesi di utilizzo motore ed inverter
 

leonardo000333

Utente standard
Professione: tornitore
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Regione: veneto
Allora,
in allegato trovate i calcoli. Purtroppo per avere un motore da 7,5 kw ho dovuto ridurre la portata massima da 10 tonnellate a 8,5 e la velocità da 0.1 a 0.08, non si può avere la botte piena e la moglie ubriaca purtroppo.
Come potete vedere alla pagina 4 descrivo le 3 opzioni di motore.
Qualsiasi di esse io vada a decidere ho intenzione di collegarci un inverter in cui programmo la rampa di accelerazione e quella di decelerazione ma comunque userò un potenziometro per ridurre il n di giri prima dello spegnimento.(posso impostare una rampa di decelerazione anche minore di un secondo?).
Quindi eviterei l'uso del plc perchè anche volendo è improgrammabile ho un n° infinito di traslazioni come faccio?
Mi interessa sapere la vostra opinione sull'opzione n 3 della pagina 4 in cui propongo l'utilizzo di un motore 4 poli con riduzione fissa di frequenza a 25hz per trasformarlo in un '8 poli' per modo di dire ma con le stesse prestazioni...è una cagata??? questo perchè il 4 poli costa meno.
Fate presente che l'applicazione lavorerà 4/5 ore al mese con la somma delle varie traslazioni.
Grazie dell'aiuto inizio a capirne di più spero, i calcoli dovrebbero essere giusti, forse son stato troppo buono con i rendimenti ?
Grazie della pazienza ma ci tengo davvero molto a questo progetto.
 

Allegati

meccanicamg

Utente Senior
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Le rampe di accelerazione/decelerazione possono essere fatte teoricamente anche con qualche millisecondo.

Un motore 4 poli rimane tale. Se ci infili un encoder dietro e fai la regolazione ad anello chiuso e ci metti la servoventola allora puoi dare la coppia massima (anche la nominale ma costante al variare dei giri) a 25Hz..... altrimenti stai facendo l'errore che fanno tutti quelli che usano l'inverter come potenziometro.... variano solo la frequenza e così si tagliano la coppia e il motore non traina....per questo motivo occorre un elettronico softwerista che sappia fare registrazione di azionamenti seri.
Per farti capire ti allego il grafico che c'è sui cataloghi dei motori di Rossi così puoi vedere rispetto alla coppia nominale cosa hai e con che cosa.

Screenshot_20200428_183639.jpg

Finalmente adesso vediamo che è una piattaforma 3x6metri....e trasla sul lato corto. Questo vuol dire che sia che metti le ruote, ma ancora molto peggio se monti pattini, si sposterà in diagonale. Soprattutto non puoi mettere un pignone di traino ma ce ne vogliono due con una bella barra di parallelismo che non trova (soprattutto).

Coefficiente di attrito di aderenza tra ruota e binario non sarà mai 0,57.....se arrivi a 0,25 è tanto perché umido, olio, tracce di qualsiasi cosa.

Calcolo forza di attrito completamente errato. Tu hai calcolato un pezzo di ferro da trascinare e non è così. A questo proposito ti allego un piccolo pdf ma ti consiglio vivamente di approfondire perché confondere i fenomeni è un gran casino poi nella realtà.

Un pignone con 13 denti necessità di avere correzione di profilo poitivo per funzionare correttamente e avete una portata al piede del dente sufficiente. Il sottotaglio indebolisce il piede del dente.
Guarda un pignone con Z=12 senza e con spostamento di profilo positivo.
Screenshot_20200428_181400.jpg
Nel secondo caso la base è più larga e quindi non fa spezzare il dente e aumenta la capacità di carico. Per questo motivo se possibile, si scelgono numero di denti maggiore.

Forse faccio fatica a spiegarmi e ti ho già detto che pignone cremagliere commerciali hanno la larghezza 10 volte il modulo. Se hai modulo 6 avrai una cremagliera a sezione quadrata 60x60mm....e il pignone ha larghezza 60mm. Poi vedi te...se sai fabbricarti i pignoni a costo zero, visto che vuoi stare in economia non è la strada giusta. Ti allego il catalogo chiaravalli così vedi di cosa sto parlando.

Prodigio della matematica sul prodotto..... Qualsiasi numero moltiplicato per UNO non fa crescere il risultato....Mt piove dal cielo?

Ma che formula è quella che hai copiato dal manuale Hoepli? Prendiamola per buona...

Che riduttore di pessima qualità sarebbe quello che hai scelto con rendimento così basso? Marca e modello....

C'è da rivedere un po' tante cose.
 

Allegati