_

Moc silnika siłownika do bramy skrzydłowej

Forum ogólne. Miejsce na pierwsze pytania w karierze projektanta. Wszelkie tematy, których nie można zakwalifikować do jednej z poniższych grup.

Moc silnika siłownika do bramy skrzydłowej

Postprzez perun2033 » maja 31, 2017 22:56

Moim zadaniem jest dobór silnika elektrycznego do napędu bramy skrzydłowej. Jednak mam pewne wątpliwości do moich obliczeń. Moc silnika potrzebna do napędu bramy z moich obliczeń wynosi około 5 W. Po przejrzeniu różnych tematów na forum, ofert sklepów zauważyłem, że silniki wykorzystywane do napędu takich bram mają kilkunastokrotnie większą moc.

przykładowe obliczenia:
moment tarcia na zawiasach( założyłem tarcie statyczne suche stal-stal):
Mt = P*r*µ
P - siła ciężkości bramy (1700N) r - ramie tarcia (0,025m) µ - współczynnik tarcia (0,2)
Mt = 1700*0,025*0,2= 8.5 Nm

Rozpatrzyłem tez przypadek z obciążeniami dynamicznymi.
siła bezwładności:
Mb = ε*Jy
ε - przyspieszenie kątowe = 0,007 rad/s przyspieszenie potrzebne do pokonania 90 stopni w czasie 20 s
Jy - moment bezwładności skrzydła bramy = 234 kg/m2
Mb = 0,007*234 = 1,638 Nm

Moim zdaniem obciążenia dynamiczne będą występować tylko przy rozruchu, więc mają raczej marginalne znaczenie, ale dodałem go momentu oporu mogącego występować na bramie.

Mc = Mb+Mt = 10 Nm

siła występująca na siłowniku w najtrudniejszym momencie wtedy gdy siłownik działa pod kątem 7 stopni(α):

F*r*sin(α) = Mc
r - ramię siły, punkt przymocowania siłownika (0,7m) od osi obrotu
F = Mc/(r*sin(α) = 10/(0,7*0.122) = 117N

Moment skręcający na śrubie trapezowej w siłowniku:
Ms = 0,5*F*d*tg(γ+ρ)
F - siła osiowa na śrubie trapezowej
d - średnica współpracy śruba-nakrętka = 10,5 mm
γ,ρ - kąt wzniosu linii śrubowej i pozorny kąt tarcia
Ms = 0,5*117*10,5*tg(5,2+5,9)= 120 Nmm = 0,12 Nm

Potrzebny wysuwu siłownika to 240mm. Dla takiego wysuwu śruba trapezowa o skoku 3 powinna mięć prędkość obrotową, która wynosi 240obr/s (czas otwarcia bramy to 20 s).

moc silnika: (chodzi o silnik DC szczotkowy z magnesem trwałym)
P=(0,12*240)/9550 = 0,003 kW = 3 W
Nie wziąłem pod uwagę sprawności przekładni, ale raczej nie wynosi kilka %, co by wyjaśniało takie moce.

Może mi ktoś wytłumaczyć skąd się bierze moc kilkudziesięciu W, która jest wykorzystywana w takich napędach ? Chodzi o opór wiatru, śnieg ?
Gdzie popełniłem błąd lub założyłem zbyt duże uproszczenie ?

W tym wątku na forum pojawił się podobny problem, lecz sprawa mocy silnika nie udało się wyjaśnić.
https://www.matematyka.pl/311219.htm
perun2033
 
Posty: 1
Dołączył(a): maja 31, 2017 22:53

Powrót do Pytania studentów, laików i początkujących

Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników