roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

расчет двигателя

Шестерни и колёса, тяги и тросики... Каркасы, скелеты ...

расчет двигателя

Сообщение Romikgy » 11 мар 2013, 23:00

как правильно это организовать ? допустим надо тянуть груз 10 кг со скоростью 20 км\ч какой двигатель выбрать ? как правильно рассчитать требуемую мощность?
die Wahrheit ist irgendwo da draußen
Аватара пользователя
Romikgy
 
Сообщения: 677
Зарегистрирован: 15 ноя 2009, 13:37
Откуда: Odessa.UA

Re: расчет двигателя

Сообщение Michael_K » 11 мар 2013, 23:38

Никак не организовать. Мало вводных. Их всегда мало, а у вас особенно.
Куда тянуть - зачем тянуть...
Вверх на веревке тянуть? Или лодку по тихому озеру в безветренный день?

Если по дороге катить, то нужны - сопротивление качению, КПД трансмиссии, ускорения, подъемы и т.д. Все-равно всего не учтешь.

Реально для такой тележки (если речь про тележку, конечно) ватт триста на колесах
- это верхний предел (больше практически бессмысленно). Мотор, соответственно, должен быть мощнее на КПД трансмиссии.

НО!!! Можно и в разы меньше. Только разгоняться будет чуть дольше, в гору хуже тянуть и т.п.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: расчет двигателя

Сообщение Romikgy » 12 мар 2013, 00:29

пока интересует , тележка и по прямой, кпд трансмиссии 100 %, качения - ноль ,
если 300 ватт то откуда взялась эта цифра?
die Wahrheit ist irgendwo da draußen
Аватара пользователя
Romikgy
 
Сообщения: 677
Зарегистрирован: 15 ноя 2009, 13:37
Откуда: Odessa.UA

Re: расчет двигателя

Сообщение elmot » 12 мар 2013, 00:35

Открываем учебник физики и видим - при заданных условиях двигателя в 1 пиковатт достаточно для разгона до любой скорости, вплоть до скорости света. Вопрос только, сколько времени будет разгоняться.
Аватара пользователя
elmot
 
Сообщения: 5674
Зарегистрирован: 10 ноя 2011, 12:02
Откуда: Turku, Finland
Skype: elmot73
прог. языки: Java и все-все=все
ФИО: Илья

Re: расчет двигателя

Сообщение Romikgy » 12 мар 2013, 00:41

я не просил советы про сферического коня в вакууме....
die Wahrheit ist irgendwo da draußen
Аватара пользователя
Romikgy
 
Сообщения: 677
Зарегистрирован: 15 ноя 2009, 13:37
Откуда: Odessa.UA

Re: расчет двигателя

Сообщение Michael_K » 12 мар 2013, 00:57

300 ватт (может чуть больше) - это верхний предел из практического трения колес об землю. Больше бессмысленно, потому что пробуксовывать будет, а ехать - нет.

Ваш вопрос не имеет смысла.

Если трансмиссия идеальная и сопротивление нулевое (тянем за веревку спутник в вакууме и невесомости), то абсолютно все равно какой двигатель ставить - рано или поздно он этот спутник до нужной скорости разгонит :) Может, через год... А дальше двигатель можно выбросить. Тележка будет ехать со скоростью 20 км/ч - сопротивление-то нулевое.

Добавлено спустя 37 секунд:
Romikgy писал(а):я не просил советы про сферического коня в вакууме....

А вы не задавайте условий про сферического коня в вакууме!

Добавлено спустя 10 минут 2 секунды:
Википедия пишет:

World Record

In 2005 on June 26, PAC-Car II set a new world record[1] in fuel-economy of 5385 km/l gasoline equivalence during the Shell Eco-Marathon in Ladoux, France. During its third race over 20.6 km the car consumed approximately 1 g of Hydrogen driving at an average speed of 30 km/h (roughly 18.6 mph). This corresponds to 0.0186 L/100 km (15,200 mpg-imp; 12,600 mpg-US) gasoline equivalence. This world record is certified by the Guinness Book of World Records.[2]


самый экономичный в автомобиль в мире - это PAC-Car II, созданный командой студентов из швейцарского политехнического университета ETHZ. Автомобиль работает на водороде, и для того, чтобы проехать 100 км., ему хватает всего несколько грамм водорода. В бензиновом эквиваленте расход топлива - 1 литр на 5134 километра!


Он ехал 20 километров со средней скоростью 30 км/ч на одном грамме водорода (и вез человека, между прочим). И это не "сферический конь", а вполне реальная железка.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: расчет двигателя

Сообщение Romikgy » 12 мар 2013, 01:11

для меня есть смысл , я ничего не говорил о космосе .... для первичных расчетов я хочу пренебречь потерями качения и передачи трансмиссии... когда будут цифры , тогда добавятся все остальные параметры ....

есть ли формулы для этих расчетов или нет ? для меня сейчас все равно кого везем и чем питаем двигатель , главное узнать как рассчитать ... пожалуйста ответе если знаете , если нет желательно не отвечать , заранее спасибо
die Wahrheit ist irgendwo da draußen
Аватара пользователя
Romikgy
 
Сообщения: 677
Зарегистрирован: 15 ноя 2009, 13:37
Откуда: Odessa.UA

Re: расчет двигателя

Сообщение Michael_K » 12 мар 2013, 01:27

Да что ж такое-то! Формулы есть. Их в школе все поголовно проходят. Ваших данных для расчетов не хватает.
Ускорение хотя бы скажите... За какое время вы разгоняться планируете? Или на каком пути...

Добавлено спустя 2 минуты 5 секунд:
Romikgy писал(а):когда будут цифры , тогда добавятся все остальные параметры

ага... а не наоборот?
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: расчет двигателя

Сообщение Romikgy » 12 мар 2013, 01:28

ссылку на формулы можете дать ?
время пусть будет минута.... при длине 10 метров

Добавлено спустя 34 секунды:
мне надо именно в такой последовательности
die Wahrheit ist irgendwo da draußen
Аватара пользователя
Romikgy
 
Сообщения: 677
Зарегистрирован: 15 ноя 2009, 13:37
Откуда: Odessa.UA

Re: расчет двигателя

Сообщение Michael_K » 12 мар 2013, 01:47

Я шестым чувством в пятой точке чувствую, что формулы вам не помогут.

Сила = масса * ускорение
Работа = сила * путь
Мощность = работа / время

Если тележка равномерно разгоняется до 20 км/час за одну минуту, то при разгоне она проезжает путь 167 метров. Средняя мощность на колесах будет 2.5 ватта, пиковая - 5 ватт с небольшим.

Если тележка разгоняется до 20 км/час на дистанции 10 метров, то разгон занимает 3.6 секунды. Средняя мощность на колесах за время разгона будет 43 ватта. Пиковая - 86 ватт.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: расчет двигателя

Сообщение Romikgy » 12 мар 2013, 11:14

спасибо , а пиковая всегда в 2 раза больше берется?
die Wahrheit ist irgendwo da draußen
Аватара пользователя
Romikgy
 
Сообщения: 677
Зарегистрирован: 15 ноя 2009, 13:37
Откуда: Odessa.UA

Re: расчет двигателя

Сообщение boez » 12 мар 2013, 12:41

Romkigy, тебе там не зря про коня упомянули. Не всеми потерями можно пренебрегать, если хочется получить результат, соответствующий реальности :)

Потерями в трансмиссии пренебрегать можно, потерями на качение - нет, при равномерном горизаонтальном движении они - самый существенный потребитель мощности мотора (ну на скоростях до десятков км/ч, потом добавляется аэродинамика :) )

Формулы:

F1 = mu*m*g
F2 = sin(alfa)*m*g
F3 = m*a

P = F*v = (F1+F2+F3)*v - мощность (v - скорость)

m - масса тележки, g - это g :)

F1 - сила сопротивления, mu - коэффициент сопротивления, определяется экспериментально на готовой тележке, отфонарно можно принять 0.1
F2 - сила тяжести (при движении в гору), alfa - угол наклона к горизонту
F3 - сила инерции, a - ускорение

Все величины в СИ. И я кому-то на этом форуме эти формулы уже писал...
boez
 
Сообщения: 1974
Зарегистрирован: 27 авг 2008, 10:45
Откуда: Харьков
прог. языки: С/С++

Re: расчет двигателя

Сообщение Michael_K » 12 мар 2013, 14:11

Romikgy писал(а):спасибо , а пиковая всегда в 2 раза больше берется?

Нет. Только при равномерном ускорении. На практике такое встречается только в "большом спорте" (когда ускоряются на грани юза).
"Обычно" стараются отбирать у движка примерно одинаковую мощность, чтобы не насиловать движок. Ускорение получается более медленным, но зато движок работает без пиковых нагрузок. Но в реальности есть много других зависимостей и ограничений - например момент у движка зависит от оборотов, сопротивление зависит от скорости и т.д.

Поэтому на практике рассчитать такое невозможно (я сразу так и сказал), можно только прикинуть некоторые границы и в них вписываться.

Ну вот была у меня копейка - 60 лошадей, теперь королла - 110 лошадей. В два раза, считай. Масса примерно одинаковая. Ну и ничего - ездят обе. Ну короллка порезвее разгоняется, конечно - вот и вся разница...
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: расчет двигателя

Сообщение Romikgy » 12 мар 2013, 15:55

спасибо boez за формулы
спасибо Michael_K за разъяснения , мне как раз и нужно пока только прикинуть порядки цифр , а после внесутся и все потери во всех местах....

последний вопрос: даст ли какой либо эффект использование маховика для прямолинейного движения тележки , сможет ли съесть F1 = mu*m*g маховик ? хотя бы частично ? и как его параметры набросать для прикидывания порядка цифр?
die Wahrheit ist irgendwo da draußen
Аватара пользователя
Romikgy
 
Сообщения: 677
Зарегистрирован: 15 ноя 2009, 13:37
Откуда: Odessa.UA

Re: расчет двигателя

Сообщение elmot » 12 мар 2013, 16:01

Маховик мало чего съест. Он сначала накопит(разгон хуже), потом отдаст обратно(хрен остановишь). Маховик на электроприводе вещь, вообще говоря, странная. На поршневых движках он обязателен, т.к. существенную часть оборота движок не отдает энергию, а поглощает. Без маховика он тупо затормозится и заглохнет. В электрике такого нет, поэтому маховики не в чести, кроме особых случаев - скажем, очень неравномерная по моменту нагрузка.
Аватара пользователя
elmot
 
Сообщения: 5674
Зарегистрирован: 10 ноя 2011, 12:02
Откуда: Turku, Finland
Skype: elmot73
прог. языки: Java и все-все=все
ФИО: Илья

След.

Вернуться в Механика

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

Mail.ru counter