Mašinci - Poomagajte :huh:

[Želja]

Situacija je sledeća:

Imamo teret od 30kg koji putuje po nekoj vodjici u vodoravanom položaju.
Teret se pokreće preko zubčastog remena
i remenice od 30mm prečnika koja je montirana direktno na osovinu pogonskog elektromotora.
Potrebno kretanje je 1 metar.

Pretpostavimo da pogonski elektromotor ima dovoljno obrtnog momenta za takav zahtev.
Takodje ćemo zanemariti trenje u vodjicama.

Motor ima vreme ubrzanja od 0.15s do brzine linearnog kretanja tereta od 0.3m/s
i vreme usporenja od 0.15s do zaustavljanja.

*****

Moje pitanje je :

Kako da izračunam silu u (N) koju trpi zubčasti remen prilikom :
1. Ubrzanja
2. Kretanja
3. Zaustavljanja

Ovo mi je potrebno radi dimenzionisanja zubčastog remena, odnosno imam podatke
za razne remene za "tensile strength" odnosno zateznu čvrstoću.

Pretpostavljam da sila koju dobijemo u različitim uslovima rada pogonskog motora
nebi trebala preći nekih 60 do 70% od podatka navedenog u zateznoj čvrstoći za neki remen.

===

Primer:

Hoću da upotrebim zubčasti kaiš T5 širine 10mm.
Proizvodjač za taj kaiš daje podatke:
Tensile strength = 338N
Breaking strength = 1530N

U mojoj aplikaciji,

ubrzanje/usporenje 0,15sec
linearna brzina kretanja je 0,3m/s
remenica od d=30mm

- koliki je maksimalni teret (kg) ?

Nadam se da sam dovoljno jasno objasnio ...

****

Molio bi školski primer sa što razumljivijim objašnjenjima ...
Kako bih mogao kasnije proračunati istu stvar pri drugačijim vrednostima.


P.S.

Evo da još malo pojasnim ...
Imam samo "jednostruki remen" kao na ovoj slici :

Motor putuje zajedno sa teretom.

P.P.S
Ovde ima dosta toga, - ali ja baš ne kontam ...
http://www.optibelt-usa.com/fileadmin/fi..._BELTS.pdf

Pozz

[BeliNinja]

Rado bih da pomognem ali trenutno nisam pri svojoj literaturi, a i kuckam sa telefona, jedino da sacekas ponedeljak. Nemam bas mnogo iskustva sa remenim prenosnicima pa ne mogu ovako iz glave da izvucem sve sto treba za proracun.

[Želja]

Rado bih da pomognem ali trenutno nisam pri svojoj literaturi, a i kuckam sa telefona, jedino da sacekas ponedeljak. Nemam bas mnogo iskustva sa remenim prenosnicima pa ne mogu ovako iz glave da izvucem sve sto treba za proracun.

[BeliNinja]

Jbg, glupo ali stvarno nisam imao dodira sa remenima od grafickih radova.

[milepa.]

Mislim da nema šanse
Meni to izgleda preveliko opterećenje za tako mali remen.
Vreme od 0,15s je prekratko za tu masu po mome mišljenju.
Mislim da bi se za takvo opterećenje mogli iskoristiti remeni od automobila, samo je pitanje dužine, a imaš i remenice...ako bi i oni izdržali.
30 kg nije velika težina, tako se čini, ali vreme od 0,15s...čini tu težinu mnogo većom.

Sila ubrzanja će biti jednaka sili usporenja jer je vreme isto, samo će ići obrnutim smerom, a zanemarili smo trenje u vođicama i na ostalim mestima, mada će se ta dva vremena svakako razlikovati jer to trenje koči ubrzanje, a koristi usporenju.

Sila kretanja će svakako zavisiti od opterećenja tome kretanju. zavisi kakav rad se vrši prilikom kretanja. Ako nema otpora u vidu nekih opterećenja da vrši nekakav dodatni rad (pomera nešto), onda sila zavisi samo od otpora trenja i sl. same konstrukcije.

Mislim da je tako nešto bolje malo predimenzionisati pa mirno spavaš, osim ako ne treba da se radi neka serija takvih mašina, onda treba ozbiljan proračun i svakako nekoliko prototipova, dok se ne preguraju "dečije bolesti" same konstrukcije i upotrebljenih komponenti, jer se ima ono: Račun kaže jedno, a praksa drugo,.(ako baš verujemo toj deklaraciji koju daje proizvođač remena ili bilo čega drugoga..)
To je neko moje razmišljanje na tu temu, dok se ne javi neko ko to zna da proračuna.

Ja to vidim kao bure kupusa koje treba pomeriti (za o,15s do brzine od 0,3m/s) i tu ne bih uzaeo nešto tanko...
Istina da podloga nije podmazana

Mada jbt, pa to je iz osnovne škole , a stali nam mozgovi.
F=m x a
sila= masa x ubrzanje

Ima ovde nešto... https://www.scribd.com/doc/39369882/fizika-7-formule
Mada treba prvo izračunati akceleraciju, a onda pomnožiti sa masom i ...bingo.
a=v/t...a=m/s /s...a=m/s na kvadrat...
samo treba pravilno postaviti jedinice i nije problem.
Možda ima neki program da preračuna onih 0,3m/s za 0,15s koliko je a.
Meni sad mozak stao, al tu je negde videćemo sutra.

Pozdrav!

[Želja]

Hvala Milepa,

Naravno da sam svestan i da slobodna procena govori da T5/10mm nije dovoljan za tako nešto,
ali to sam i naveo baš kao "Primer".

U svakom slučaju mogu ići na metodu predimenzionisanja i na neku drugu seriju kaiša sa većim
dopuštenim opeterećenjem, ali ipak bih više voleo da znam tačno gde sam.

****

U pravu si Milepa, sve se totalno zaboravilo ...
Po drugom Njutnovom zakonu:
https://www.easycalculation.com/physics/...nd-law.php
za m = 30kg, v = 0.3m/s, t = 0.15s dobija se sila: F = 60N

Zdrav razum i dalje govori da je T5/10 mm slab za ovo iako mu je : Tensile strength = 338N

Nadam se da će nam neko ovo lepo objasniti, a sve i po cenu da zajedno sa mojim sinom
koji sada ide u sedmi razred, moram obnoviti fiziku za osnovce ... )

Pozz

[milepa.]

a=v/t=0,3/0,15=2
a=2m/s na kvadrat.
Jbg neznam da napišem malu dvojkicu...
Pa onda računaš F. (sila u Njutnima)

F=ma  gde je m masa, a a akceleracija
F=30 x 2=60
Znači sila koja je potrebna da bi se predmet težine 30 kg ubrzao iz mesta do brzine od 0,3 m/s za vreme od o,15s je 60N
Pa ispada da ukoliko je kako si naveo Tensile strength = 338N da imamo dosta rezerve odnosno da je upotrebljeni kaiš jači za 338/60=5,63 puta što je verovatno dovoljno.
Ja mislim tako.. mada nisam 100% siguran, trebalo bi da to neko stručniji aminuje ili opovrgne.

Što se tiče remenice koju imaš ,Od njene veličine zavisi brzina predmeta koji pomeramo i promenom njenog prečnika utičemo na istu, kao i na opterećenje samog motora, jer menjamo momenat kojim delujemo na predmet , pa će taj momenat biti veći ukoliko je brzina manja i obrnuto, odnosno kažemo da su ta dva parametra obrnuto proporcionalna.
Prečnik remenice je bitan iz razloga opterećenja samog motora, a ne kaiša.
Veća brzina je svakako veće opterećenje i za motor i za kaiš, kao i povećanje težine.

Eto dok ja pišem Ti već i sam izračunao, pa imamo isti rezultat i istu dilemu (ne verujemo da bi taj mali kaiš to podneo)

Nadajmo se da će se javiti neko sa svežijim i opširnijim znanjem vezano za tu oblast.

Pozdrav!

[BeliNinja]

Koliko se ja razumem Tensile strenght je sila prednaprezanja remena. Ne racuna se sve to bas tako jednostavno. Ucestuje i centrifugalna sila, takodje. Zavisi i od ugla naleganja remena na remenice i jos koje cega. Meni je tu veci znak pitanja da li je u opste neophodno koriscenej zupcastog remena jer se takvi remeni koriste da bi se zadrzao neki bitan korak. Klinasti remeni su odlicni tamo gde je ozvoljeno proklizavanje usled nekog blokiranja ili havarije. Aj prevrnucu malo literaturu. Iskreno, nikad nisam imao da odradim proracun takvog zadatka. Obicno su polazni podaci obrtni moment i snaga motora i potreban broj obrtaja. E sad, treba odabrati motor za taj zadatak pa prema njemu proracunati remeni prenosnik.

[Želja]

Koliko ja bar mislim da kapiram ... Tensile strenght za bilo koji materijal je sila koju taj materijal može podneti a da ne dodje do istezanja.
Mora zubčasti remen zbog pozicioniranja, znam da može i zubčasta letva ali mi ne odgovara ...

Pod pretpostavkom da pogonski motor ima dovoljno momenta i vrti se recimo na 200RPM - ne vidim razliku po
pitanju sile koju trpi remen ako uzmem pet puta jači motor i opet ga teram na 200RPM i istom akceleracijom ?

I ja mislim da to neće biti baš tako jednostavno i na nivou drugog Njutnovog zakona.

Pozz

[Braca]

Koliko se ja razumem Tensile strenght je sila prednaprezanja remena.

Tensile strength je zatezna čvrstoća, dok bi se napon naprezanja (prednaprezanja i tokom kretanja) zvao Tension stress.
Glavno opterećenje remena u ovoj primeni nastaje pri ubrzanju i usporenju tereta, dok pri vuči konstantnom brzinom remen trpi samo silu trenja tereta i ostale gubitke u prenosu.

U pravu si što se tiče proračuna jer se mora simulirati dinamika, uključujući i zavisnost obrtnog motora momenta motora od vremena.

Na žalost, nemam trenutno vremena da se pozabavim ovim problemom.

Puno uspeha!

Edit: U prvom približenju optereti remen statički punim obrtnim momentom motora jer će približno tako biti i u stvarnosti u trenutku potezanja tereta iz mirnog stanja.

Pozdrav

[BeliNinja]

Jeste zatezna cvrstoca, ali je ta zatezna cvrstoca bitna i za prednaprezanje remena da bi se postigla odgovorajuca sila trenja i izbeglo proklizavanje koliko je to moguce. Ne zaboravite da i zupcasti kais moze da prezubi bas zbog nedovoljnog prednaprezanja.
Ono sto znam o remenim prenosnicima je na nivou prostog proracuna na osnovnim studijama. Dinamiku nema sanse da odradim jer se nisam time bavio u zivotu.
Meni je drumski saobracaj i motorna vozila bilo opredeljenje.

[Želja]

Edit: U prvom približenju optereti remen statički punim obrtnim momentom motora jer će približno tako biti i u stvarnosti u trenutku potezanja tereta iz mirnog stanja.

Ako sam dobro razumeo, - napraviću sledeći test :

Jedan kraj remena na fiksnom osloncu, a drugi zakačen na remenicu tako da motor zateže remen sve do
sile njegovog maksimalnog obrtnog momenta.

Pri tom ću komparaterom meriti koliko je istezanje remena i ako je u granicama prihvatljivog TO je TO.
Ako imam neprihvatljivo istezanje, onda upotrebiti jači remen.

Pozz

[Braca]

Edit: U prvom približenju optereti remen statički punim obrtnim momentom motora jer će približno tako biti i u stvarnosti u trenutku potezanja tereta iz mirnog stanja.

Ako sam dobro razumeo, - napraviću sledeći test :

Jedan kraj remena na fiksnom osloncu, a drugi zakačen na remenicu tako da motor zateže remen sve do
sile njegovog maksimalnog obrtnog momenta.

Pri tom ću komparaterom meriti koliko je istezanje remena i ako je u granicama prihvatljivog TO je TO.
Ako imam neprihvatljivo istezanje, onda upotrebiti jači remen.

Pozz

Na brzinu sam napisao ovo gore jer nisam pročitao prethodne priloge. Pod punim obrtnim momentom sam podrazumevao startni moment motora, koji u zavisnosti od konstrukcije i načina napajanja motora može da bude drastično viši od nominalnog.
Pošto ovde mora da se radi o motoru sa kontrolerom, to neće biti slučaj pa ne treba da praviš taj test.
U suštini, ti i @milepa ste već uradili korektan proračun na bazi podataka koji stoje na raspolaganju. Taj proračun ima i jednu implicitnu pretpostavku, a to je da je sila u remenu pri ubrzavanju konstantna, odakle sledi i da je obrtni moment motora takođe konstantan. Pošto se teret ubrzava, broj obrtaja motora u toj fazi neće biti konstantan, kao ni njegova snaga (snaga je proizvod momenta i ugaone brzine motora), a profil te varijacije se programira u kontroleru.
Ono što je ovde nepoznato je sam start motora, odn. strmina obrtnog momenta od nule do onog koji daje konstantnu silu od 60N u remenu (tu ulazi u igru i prečnik remenice). To je takodje stvar programiranja kontrolera.

Detalniji dinamički proračun je moguć samo ako se imaju podaci o profilu opterećenja pri ubrzavanju,

Iako mi pogoni nisu specijalnost, računam da je stepen korisnosti kaiša od preko 5 dovoljan za ovaj slučaj.

Pozdrav

[Želja]

Hvala Braco,

Sada je ipak jasnije.
Naravno da nisu potrebni strogo precizni proračuni, ali ipak se neki red veličine mora znati...

Pozz