Σχέση ίππων-δύναμης-στροφών

[αυτοδιδακτος]

Γεια σας, ειμαι αυτοδιδακτος μηχανικος και αντιμετωπιζω ενα προβλημα.Εχω ενα μειωτηρα 17 στροφων με μοτερ 1400 στροφων και θελω να σηκωσω περιπου 5 τονους.Γνωριζει κανεις ποσους ιππους πρεπει να ειναι το μοτερ για να σηκωσει αυτο το βαρος; ευχαριστω εκ των προτερων!

[Giorgos1987]

Δεν ξέρω αν μπορώ να βοηθήσω από τα στοιχεία που έδωσες.

 

Το μοτέρ λογικά εκτελεί περιστροφική κίνηση και στην συνέχεια μέσω κάποιων γραναζιών και ιμάντων η κίνηση γίνεται κατακόρυφη ή οριζόντια για την μεταφορά του φορτίου. Το μοτέρ λές οτι είναι 1400RPM αν έλεγες και την ροπή στρέψης που έχει θα γνωρίζαμε την ισχύ εξόδου που έχει. Απ' την άλλη για το φορτίο δεν μας λές αν μιλάμε για οριζόντια ή κατακόρυφη κίνηση, αν είναι για κατακόρυφη κίνηση πες σε τι ύψος θες να ανυψωθεί το φορτίο για να δούμε την απαιτούμενη ισχύ που χρειάζεται.

[antloukidis]

Για να υπολογίσουμε την ισχύ που χρειαζόμαστε εκτός από το βάρος και το ύψος χρειαζόμαστε και το χρόνο.

 

Εναλλακτικά το βάρος και την ταχύτητα ανύψωσης.

[georgegaleos]

... ισως κάποιο θεμα υπάρξει αν εχει και βραχιονα....και που θα στηριχθει η κατασκευη...

οχι τόσο με αυτο που ζητείται. .. αλλα απο θεμα αντοχης...στατικοτητας...

Edited Ιούλιος 21 , 2014 by georgegaleos

[maneni]

.......Το μοτέρ λές οτι είναι 1400RPM αν έλεγες και την ροπή στρέψης που έχει θα γνωρίζαμε την ισχύ εξόδου που έχει. Απ' την άλλη για το φορτίο δεν μας λές αν μιλάμε για οριζόντια ή κατακόρυφη κίνηση, αν είναι για κατακόρυφη κίνηση πες σε τι ύψος θες να ανυψωθεί το φορτίο για να δούμε την απαιτούμενη ισχύ που χρειάζεται.

 

πως να σου δωσει τη ροπη αφου αυτο σου ζηταει να βρεις?

Οταν λεμε "σηκωνω" συνηθως εννουμε προς τα επανω (κατακορυφα).

Το υψος ειναι ασχετο με την απαιτουμενη ισχυ του κινητηρα

 

 

αυτιδιδακτε μηχανικε (!?!) θελεις τουλαχιστον 700Nm

[Giorgos1987]

πως να σου δωσει τη ροπη αφου αυτο σου ζηταει να βρεις?

Οταν λεμε "σηκωνω" συνηθως εννουμε προς τα επανω (κατακορυφα).

Το υψος ειναι ασχετο με την απαιτουμενη ισχυ του κινητηρα

 

 

αυτιδιδακτε μηχανικε (!?!) θελεις τουλαχιστον 700Nm

 

Χμμ, την ισχύ του κινητήρα θέλει όχι την ροπή. Επειδή δεν δίνει την ροπή σκέφτηκα μήπως υπάρχει κάποιος άλλος τρόπος να βρεθεί η ισχύς με βάση την ισχύ του φορτίου που θέλει να μετακινήσει. Εγώ σκέφτηκα π.χ να υπολογίσουμε την απαιτούμενη ισχύ μετακίνησης/ανύψωσης του φορτίου και να την διαιρέσουμε με έναν συντελεστή απόδοσης ώστε να βρούμε την απαιτούμενη ισχύ που χρειάζεται το μοτέρ. Το ύψος παίζει ρόλο όσο και ο χρόνος γιατί όσο ψηλότερα θέλουμε να φτάσει το φορτίο αυξάνεται η δυναμική του ενέργεια.

 

Π.χ έχουμε ισχύ ανύψωσης του φορτίου Ρ = mgh / t = mg (h/t) = mgu

 

m η μάζα, g βαρυτική επιτάχυνση, h το μέγιστο ύψος ανύψωσης και t ο χρόνος ανύψωσης, εναλλακτικά μπορούμε να βάλουμε και την ταχύτητα.

 

Τώρα επειδή από την μεταφορά ενέργειας από το μοτέρ προς το φορτίο υπάρχουν απώλειες λόγω τριβών πρέπει να υπεισέλθει κάποιος συντελεστής απόδοσης που θα προσαυξάνει την απαιτούμενη ισχύ του κινητήρα. άρα Ρ = mgu/a, το a δεν ξέρω πόσο πρέπει να είναι, ίσως 80%? Αν έχουμε όλα αυτά τα στοιχεία εξισώσουμε την ισχύ εξόδου του μοτέρ λόγω περιστροφικής κίνησης με τον προηγούμενο τύπο και από εκεί μπορούμε να βρούμε την ροπή, αλλά την ισχύ την έχουμε βρεί ήδη αν γνωρίζουμε τα προηγούμενα στοιχεία. Το πρόβλημα είναι πως δεν μας δίνεται ούτε η ροπή ούτε τα άλλα στοιχεία και έχουμε μια εξίσωση με πα΄νω από έναν άγνωστο.

 

Αλήθεια τα 700Nm πως το βρήκες; Εμπειρικά;

[maneni]

η ροπη ειναι αναλογη της ισχυος. Υπαρχει τυπος (ή τυποι) αναλογα το ειδος του κινητηρα.

 

Η προσεγγιση σου ειναι σωστη αλλα κανεις ενα λαθος. Επαναλαμβαανω το υψος ανυψωσης δεν μας ενδιαφερει και δεν χρειαζεται για τον υπολογισμο. Ειτε ο κινητηρας ειναι σε στεγη 3μ ειτε σε στεγη 15μ δεν αλλαζει κατι (ως προς την ισχυ). 

Ας πουμε 2kW λοιπν. Εδω ομως αγνοουμε τον μειωτηρα.

 

Τα 700Nm ειναι μια πιθανη λυση (υπερβολικο το νουμερο για συνηθεις εφαρμογες), αναλογη με αυτα που ζητουνται.  Ο φιλος μας ομως, που δηλωνει μηχανικος, φανταζομαι οτι μπορει να καταλαβει ποσο χρησιμο του ειναι αυτο το νουμερο.

[Giorgos1987]

Ok. Δεν έχω ασχοληθεί ιδιαίτερα με τέτοιες εφαρμογές. Εγώ διαβάζοντας το παράδειγμα σκέφτομαι τι θα κάναμε π.χ αν είχαμε ένα ασανσέρ, δεν έχω ασχοληθεί ούτε με ασανσέρ, αλλά λογικά άλλο πράγμα να έχεις 2 ορόφους άλλο 5. Λογικά θα παίρνεις το πλήθος των ατόμων και βάρος κατασκευής, θα παίρνεις μια ταχύτητα ανύψωσης η οποία θα λαμβάνεται από πίνακες ούτως ώστε να επικρατούν συνθήκες άνεσης για τον άνθρωπο που βρίσκεται μέσα και θα κάνεις το γινόμενο.

 

Με τα 700Nm προκύπτει περιστροφική ισχύς 700Νm*(2π*1400rpm/60) = 102 kW

[sdim]

Η ισχύς και η ροπή είναι δυο διαφορετικά πράγματα.

 

Η ροπή είναι η δύναμη επί την απόσταση Τ=F*r

Η ισχύς είναι η ροπή επί τις στροφές P=M*ω

 

Όταν ξεκινάει ο κινητήρας οι στροφές είναι 0rpm, άρα η ισχύς είναι πάντα μηδέν κατά την εκκίνηση. Η ονομαστική ισχύς του κινητήρα είναι συνήθως η μέγιστη ισχύς και μαζί με αυτή αναφέρονται και οι στροφές στις οποίες εμφανίζεται.

 

Για ανύψωση, μας ενδιαφέρει η ροπή στην εκκίνηση. Αν δεν μπορεί να κάνει έστω την πρώτη στροφή ο κινητήρας με το φορτίο που θα του βάλεις τότε απλά δεν θα ανυψώσει αυτό που θες.

 

Ο μειωτήρας σου υποθέτω είναι 17:1.

Άρα στην έξοδο η ροπή θα είναι επί 17 φορές.

 

Την περιστροφή την κάνεις ανύψωση μέσω κάποιας τροχαλίας (μέσω του κιβωτίου περιστρέφεις την τροχαλία και στην συνέχεια τυλίγεται σε αυτή κάποιο συρματόσχοινο ή αλυσίδα). Αν η διάμετρος της τροχαλίας είναι Ρ και το βάρος Β (σε KN, όχι σε kgr) τότε η ροπή εκκίνησης του κινητήρα πρέπει να είναι τουλάχιστον Μ=P*B/17. Το αποτέλεσμα θα το προσαυξήσεις με έναν συντελεστή ασφαλείας.

 

Οι περισσότεροι κατασκευαστές κινητήρων δίνουν στο φύλλο προδιαγραφών και ένα νομόγραμμα στο οποίο φαίνεται η ροπή σε όλο το εύρος στροφών.

Edited Ιούλιος 22 , 2014 by sdim

[maneni]

..... αλλά λογικά άλλο πράγμα να έχεις 2 ορόφους άλλο 5. Λογικά θα παίρνεις το πλήθος των ατόμων και βάρος κατασκευής, θα παίρνεις μια ταχύτητα ανύψωσης .......

Με τα 700Nm προκύπτει περιστροφική ισχύς 700Νm*(2π*1400rpm/60) = 102 kW

 

ειτε 2 ειτε 102 οροφους δεν αλλαζει η ισχυς. Αν λογω αποστασης θελεις να αυξησεις την ταχυτητα εκει μεταβαλλεται η ισχυς.

Τ0 700Nm ειναι για διμετρη τροχαλια

 

...........

Όταν ξεκινάει ο κινητήρας, οι στροφές είναι 0rpm άρα η ισχύς είναι πάντα μηδέν. Η ονομαστική ισχύς του κινητήρα είναι συνήθως η μέγιστη ισχύς και μαζί με αυτή αναφέρονται και οι στροφές στις οποίες εμφανίζεται.

.......

 

Με αυτα και αυτα, καταφεραμε και κανανμε δωρεαν φροντηστηριο