ШД и Серводвигатели

[Lil_Wayne]

Всем доброго времени суток.
Буду благодарен если кто подскажет. Не могу ни как определить какой же мощности шд и серводвигатели нужны для стана чпу. Все перечитал, но ни как не могу понять как это вычисляется.
Сам станок в проекте (дорабатывается в solidworks).
По станку могу сказать следующее:
Размеры 3200*2300*300
Вес портала около 60 кг +- 10кг
По ХY: Направляющие Hiwin и рейка (фрезерованный паз под них) в профильной трубе 100*100*4
По Z: ШВП.
Будьте добры объясните как это можно все высчитать. Плохо все с физикой.
В планах ну наверное фрезеровка максимум алюминия. В основном композит, пвх пластик, дсп.
Заранее большое спасибо.

[aegis]

Направляющие Hiwin и рейка (фрезерованный паз под них) в профильной трубе 100*100*4

мне даже страшно подумать что там осталось от профиля

[Lil_Wayne]

100*100*5 а не 4. С ним все нормально.

[aegis]

ну да... на длине 2300 особенно

[Fisher]

нуач0. могет у него труба идеально прямая )))

[aegis]

Fisher, да там сама труба на 1мм прогнется под усилием 10 кг думаю

[romanru1]

Все перечитал, но ни как не могу понять как это вычисляется.

F=ma
Где F это сила, в ньютонах ,которую необходимо приложить к телу для того чтобы оно "поехало с задуманным ускорением"
м - масса тела которое надо ускорить в киллограммах
a - ускорение " запланированное" ( м/с*с)

допустим мы хотим чтобы портал имел ускорение 0,2 м/с*с ( это нормально )

Получается F = 60 кг *0,2 = 12Н

12Н + 15% на трение всякое = 13,8Н

13,8Н + сила фрезерования , например 20кг ( 200Н ) = 213,8Н ( 21кГ ) Вот сила которую нужно прикладывать к порталу.
Если бы мы одели на вал двигателя шестерню с радиусом 1 см то нам подошёл бы двигатель с моментом 21 кг/см ( во всем диапазоне запланированных скоростей ).
Но зачастую делают редукцию , приблизительно 1/5 , соответственно , требуемый момент уменьшается в 5 раз ( и скорость портала ) , то есть 4 кГ/см .
Теперь о скорости . Допустим редукция у нас все та же ,1/5,значит за 1 оборот вала мы будем проезжать 20мм*Пи/5 = 12,5 мм
Дискретность перемещений которую мы хотим получить например 1 сотка ( 0,01 мм ) , значит нам нужно 12,5/0,01 = 1250 шагов на оборот .
Скорость портала мы хотим 6000 мм/мин, то есть 100 мм/сек , то есть 100 / 12,5мм = 8 об/сек .
8 об/сек * 1250 шаг/об = 10000 Герц - частота следования шагов.
Заходим на сайт продавца шаговых , скачиваем руководство на двигатели и смотрим график момента .

И видим что нам подходят две самые мощные модели из 86 серии , при условии что драйвер шагового все отработает идеально.
А еще 4кГ/см отработает любая серва на 200 ватт 3000 об мин .
Все расчеты без учета инерции вала самого двигателя и прочих вращающихся элементов , так что для верности можно накинуть ещё 10 % , или убавить требования по ускорению на 10% приблизительно.

[Lil_Wayne]

Fisher, да там сама труба на 1мм прогнется под усилием 10 кг думаю

Можно подробней куда она должна прогнуться ?)) Такой могучий железный квадрат..

[Lil_Wayne]

F=ma
Где F это сила, в ньютонах ,которую необходимо приложить к телу для того чтобы оно "поехало с задуманным ускорением"
м - масса тела которое надо ускорить в киллограммах
a - ускорение " запланированное" ( м/с*с)

допустим мы хотим чтобы портал имел ускорение 0,2 м/с*с ( это нормально )

Получается F = 60 кг *0,2 = 12Н

12Н + 15% на трение всякое = 13,8Н

13,8Н + сила фрезерования , например 20кг ( 200Н ) = 213,8Н ( 21кГ ) Вот сила которую нужно прикладывать к порталу.
Если бы мы одели на вал двигателя шестерню с радиусом 1 см то нам подошёл бы двигатель с моментом 21 кг/см ( во всем диапазоне запланированных скоростей ).
Но зачастую делают редукцию , приблизительно 1/5 , соответственно , требуемый момент уменьшается в 5 раз ( и скорость портала ) , то есть 4 кГ/см .
Теперь о скорости . Допустим редукция у нас все та же ,1/5,значит за 1 оборот вала мы будем проезжать 20мм*Пи/5 = 12,5 мм
Дискретность перемещений которую мы хотим получить например 1 сотка ( 0,01 мм ) , значит нам нужно 12,5/0,01 = 1250 шагов на оборот .
Скорость портала мы хотим 6000 мм/мин, то есть 100 мм/сек , то есть 100 / 12,5мм = 8 об/сек .
8 об/сек * 1250 шаг/об = 10000 Герц - частота следования шагов.
Заходим на сайт продавца шаговых , скачиваем руководство на двигатели и смотрим график момента .

Безымянн111ый.jpg

И видим что нам подходят две самые мощные модели из 86 серии , при условии что драйвер шагового все отработает идеально.
А еще 4кГ/см отработает любая серва на 200 ватт 3000 об мин .
Все расчеты без учета инерции вала самого двигателя и прочих вращающихся элементов , так что для верности можно накинуть ещё 10 % , или убавить требования по ускорению на 10% приблизительно.

Огромное Вам спасибо. Очень помогли.

[aftaev]

Такой могучий железный квадрат..

а ты видел как могучие ж/д рельсы прогибаются когда их краном подымают? Или как у твоей могучей трубы концы свисают если ее тоже краном поднять по середине?

[aegis]

Lil_Wayne, возьми индикатор, закрепи посредине балки. поставь на балку ведро с водой и удивишься

[Lil_Wayne]

Lil_Wayne, возьми индикатор, закрепи посредине балки. поставь на балку ведро с водой и удивишься

Хорошо-это уже хотя бы дельный совет. Ну всю эту историю я беру с покупного станка...то есть делаю так как сделан покупной. Работает он отлично. Размеры правда у него другие, больше. Получается, что у него с этим все плохо...
И если уж говорить не о ведрах, то пути решения, советы ? Я думаю будет намного полезней. Другие люди увидят, будут знать.

[Lil_Wayne]

В догонку. У них тут тоже все печально ? Или там не профиль, что то другое ?

[aftaev]

Или там не профиль, что то другое ?

Рельсы оси Y(это там где красное упирается) прикручены к пластинам из стали 20мм
Сам портал что белый обычно отливается из Ала.
Ну, а ноги(синие вертикальные) на котором стоит станок из профиля как ты хош использовать.

[aftaev]

Здесь на фотках видны эти фрезерованные пластины 20мм толщинойИзготовление станка 3500 х 1800 - 4axis #6

[aegis]

угу крепить к 4-5мм стенке неправильно. после обработки там может и 3мм стенки остаться... так что не все хорошо что куплено

[Lil_Wayne]

Благодарю...полезно.

[aftaev]

угу крепить к 4-5мм стенке неправильно. после обработки там может и 3мм стенки остаться...

стенку можно вытянуть если сверлить трением, но для этого нужны инструменты соотвествующие.
https://www.youtube.com/watch?v=NhkWINPRK3A

[Lil_Wayne]

А что можете сказать по такому варианту исполнения. Он наверное проще, но надёжен ли ?

[mhael]

Он наверное проще,

Конструкционный алл профиль в разы дороже профильной трубы стальной )