Bir fizik sorusu

[fractal]

Arkadaşlar 6 ton 2000mm çapındaki boruyu 200mm çapında bir tekerlekle döndüreceğim.borunun altında ve diğer yanında serbest makaralardan destek alıyor.bu 200 mm çapındaki tekerleğin miline etki eden tork nedir?ona göre servo sececeğim.

[-Hasan-]

Eylemsizlik momentini mi kastediyorsunuz hocam?

[Tagli]

Öncelikle, borunun arzulanan açısal ivmesi nedir? Bir başka deyişle, kaç saniyede kaç devir hıza çıkması gerekiyor?

İkincisi, borunun ağırlığı, dönme ataleti hakkında kesin bir bilgi vermez. Dönme ataletinin hesaplanabilmesi için borunun şeklinin de bilinmesi gerekir. Yani et kalınlığı bilinmeli ki kütlenin merkezden ne mesafede yoğunlaştığı anlaşılabilsin.

Yine de, hesaplar bazı varsayımlara dayanacak sanırım. Borunun merkezi etrafında sürtünmesiz döndüğü, döndürücü tekerlekle de arasında adeta iki dişli gibi kusursuz bir temas olduğu (kaymasız) düşünülürse hesap kolaylaşır ama gerçeğe ne kadar yakın olur ondan emin değilim.

[fractal]

et kalınlığı 6mm .dönme hızı ise dakikada 350mm.döndürücü tekerlekle servo arasında rediksiyon yapabilirim.ama önce motoru seçmem için ihtiyacım olan torku bulmam gerekiyor.

[z]

T=Jdw/dt+Bw

Burada J yi borunun çapından, et kalınlığından, yoğunluğundan yararlanarak hesaplarsın.

dw/dt yi, 0 dan max açısal hıza çıkış süresinden hesaplarsın.

Geriye B kalır. B,  deneysel yollarla bulunabilir.

[picusta]

Atalet :
I = 1/2 * (a^2 + b^2) *  M
a : iç çap  :   2000 - 6 mm = 1.994 m
b: dis çap : 2000  mm =  2 m
M: 6000 kg.

[engerex]

 Bu makaraların konumu doğru mu? Alt yanlarda iki adet olması daha doğru değil mi?

[fractal]

hocam 6000kg olamaz bence zaten toplam ağırlık okadar.en azından şöyle düşüdnüğümüzde;

borunun ağırlık merkezi cemberin merkezi olduğu için en az 3000kg kuvvetle boruyu döndürmemiz gerekmezmi?hiç hesap yapmadan.

bu hesaplara bakarak benim 10Nm motor için cevrim oranı çok büyük bir redüktör kullanmam gerekecek.buda belkide dakida 350mm hızı yakalayamacak bile.

alta fazladan makara olsada farketmez.o makaralar serbest boruyu döndüren yandaki tekerlek.

[engerex]

 Şundan bahsediyorum.

[Icarus]

Tork = (Eylemsizlik Momenti) * (Açısal İvme)
T = I * a
I'nin bulunması, hesap makinesinde yerlerine yazalım.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/ihoop.html
I = 6000 kg*m^2

a'nin bulunması
Silindirin çevresi = 2*pi*100cm = 628cm
Hızı = 350mm/min = 0.58cm/s
Açısal Hızı= 0.0058 rad/s
Şimdi tamamen sallayıp bu hıza 1sn'de çıkmalı dersek.
a = 0.0058 rad/s^2

O halde büyük tekerlek için gerekli
T = 6000 * 0.0058 = 34.8 Nm olarak bulunur.
(Tabii sürtünmeler yok )

[picusta]

Hocam, ben formülü ve degerleri verdim. 6000 kg M 'e esit, I'ye değil.

I formüle göre 2400000 kg*m^2 çikiyor.

Sizin hesaplardan devam edersek
T= 13 920 N.m

Motorla bobin arasinda 1/10 redüksyon oldugu için motorun tork'u bu degerin onda biri, 1 392 N.m olmasi gerekiyor.

[fractal]

engerex hocam resmini koyduğunuz makinenin ismi nedir?

[Icarus]

@picusta: Hocam çok haklısınız. teşekkür ederim. Ben kalınlığı 0 kabuk gibi yapmışım yanlış olmuş.
Sanırım 2 sıfır fazla olmuş.
I= 0.5 * 6000 * (1.994^2 + 2^2)
=23982 = 24000 kg*m^2

Aslında sistemi yapacak olan hesaplasın mesuliyet almayalım

[engerex]

engerex hocam resmini koyduğunuz makinenin ismi nedir?

CNC Plazma Boru kesim robotu. Bu tür parçaları çevirmek için bu tür düzenekler kullanılır. Makaranın birini diğerinden uzaklaştırarak veya yaklaştırarak daha büyük veya daha küçük çaplı boru çevirebilirsin. Senin düzenekte hep uzaklaştırıp yaklaştırman hem de yükseltip alçaltman gerekecek. Ve devrilme riski çok yüksek.
Bence motoru almadan sipariş vereceğim yerede danış. Eğer sadece pazarlamacı değillerse motor ve redüktör seçiminde sana yardımcı olacaklardır.

[fractal]

eğer burda ben bu boruyu tam merkezinden bir düzenekle döndürmek isteseydim.hesaplamarımı açısal hıza göremi yapacaktım.bu dakikada 350mm hız cizgsel hızımmı oluyor?eğer çizgisel hız ise V=W.R den açısal hızı bulabilirim.

ayrıca bu hıza göre devir hesabı yaptım 0.055 devir çıktı.bu sistemi ac motor ve redüktör ile gerçekleştirmem zor.ac motorlarda devir düştükçe motor gövdesi büyüyor.ayrıcak baktığım redüktörlerde 1/200 en fazla.motor 900 devirse olsa bile onu istediğimdevire düşürmek cok zor.ayrıca sürücü kullansam +- %30 frekansla oynayabiliyorum..resimlerdeki makinelere baktım orda sıradan ac motor ve redüktör var gibi...çözemedim