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起重装置调试时,发现制动力矩足够。但无法提升升降部分。请各位大牛帮忙分析原因

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发表于 2019-9-6 20:56:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
起重装置.JPG
如图所示起重装置,左侧直线导轨副(两根导轨和四个滑块),右侧减速电机通过齿轮齿条驱动升降部分。
安装调试时,发现制动力矩足够。但无法提升升降部分。请大家帮忙分析下原因
具体参数如下:
减速电机(带制动器)功率为3KW,其中电机额定转速1455r/min,减速比i=126.91,减速器输出转速11.46r/min,输出扭矩2940Nm
齿轮直径160mm
升降部分重量2.3吨
校核过程如下:
计算过程.JPG
校核发现,功率增大系数1.22,处于设计规范1.2~2.6的下限,偏小。

调试前发现,制动扭矩足够,升降部分被减速电机正常制动;
释放制动扭矩后,升降部分落下,变频器给电机供电后无法提起升降部分。
请各位机械大牛帮忙分析下,无法提起是减速电机功率过小造成的,还是机构受力状态不佳造成的?
非常感谢!


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发表于 2019-9-6 22:13:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 晓昀 于 2019-9-6 22:14 编辑

你计算的负载提升时需要的功率是多少?我计算了下,提升负载所需电机功率大约是3.51kW左右,电机功率有点欠。工况系数最好取大值,不要取中间取,因为电机输出功率很小一般往工况系数上限取。还有一个问题,整个运行系统的机械效率0.9你怎么计算的?从起升、齿轮齿条,减速电机,联轴器这几个传动的机械效率相乘下来是多少取多少。

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谢谢分析  发表于 2019-9-7 13:09
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发表于 2019-9-6 22:49:01 | 显示全部楼层
大致看了一下你这个工况,在计算电机功率只计算正常运转时所需要的扭矩。缺少几个重要参数。

1:启动扭矩,启动惯量×角加速度。这个参数极为重要,尤其在垂直升降重载和高速工况下。这个需要详细计算。
2:升降过程中,从下往上升是要克服自身重力+(重力×摩擦系数既摩擦阻力),而从上往下降时要克服重力此时需要减速器具备自锁防止电机被带动。这些需要计算。
3:建议惯量和启动扭矩匹配 计算还有减速器带自锁和电机带断电刹车功能。
4:重新评估摩擦系数和工况系数,尤其是加减速和正反转频繁的工况下。
机械设计手册有电机选型公式,可以参考一下。网上自动生成电机功率计算只是参考,要懂得理论力学等基础知识才具体解决问题。

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由于5.5KW和7.5KW的没有这么大的减速比。目前计划的修改方案是:增加设计一半左右的配重,作用与直线导轨副侧。 一、消除直线导轨副上的大部分倾覆力矩;二、减小所需功率为原来的一半左右。 请大牛分析妥否?  发表于 2019-9-7 13:07
谢谢  发表于 2019-9-7 12:16
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发表于 2019-9-7 07:21:25 | 显示全部楼层
大力出奇迹,功率选大点。
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发表于 2019-9-7 07:59:30 | 显示全部楼层
到处都是问题。减速电机输出扭矩不对,效率也差点,用了变频也要加一档
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发表于 2019-9-7 08:27:14 | 显示全部楼层
702736 发表于 2019-9-7 07:59
到处都是问题。减速电机输出扭矩不对,效率也差点,用了变频也要加一档

不计惯量,你这提升功率大致是2.3KW,总效率大致是0.7,已是3.3KW,加上设计余量已经在4KW以上,再加变频器控制的余量,想想都该选5.5KW了

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加了配重应该好点  发表于 2019-9-7 14:48
由于5.5KW和7.5KW的没有这么大的减速比。目前计划的修改方案是:增加设计一半左右的配重,作用与直线导轨副侧。 一、消除直线导轨副上的大部分倾覆力矩;二、减小所需功率为原来的一半左右。 请大牛分析妥否?  发表于 2019-9-7 13:04
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发表于 2019-9-7 09:59:13 | 显示全部楼层
本帖最后由 丹枫911 于 2019-9-7 11:38 编辑

楼主你这个机构设计的重心在哪里?线性导轨的手册里一般都有最大倾覆力矩,如果倾覆力矩太大,摩擦力会加大很多,甚至损坏滑块,提升时自身的重量加上比较大的摩擦力,你这个功率就不足够了,而且你这个传递效率0.9选的太大了吧,减速机效率,齿轮齿条的效率,线性导轨的效率。

三相电机一般计算选型时不用考虑惯量,三相电机的选型手册也没有这个指标,主要考虑输出扭矩。

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三相电机要考虑工况启动扭矩或者最最大扭矩,都是由惯量推算出来的。一旦超过三相电机额定扭矩就无法转动。手册都有可以查询。  发表于 2019-9-7 14:46
谢谢提醒线性导轨的最大倾覆力矩  发表于 2019-9-7 12:17
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发表于 2019-9-7 10:19:50 | 显示全部楼层
最近做了一台样机,提升1t,但是速度比较快,我用的是8.5kw,取了2倍的安全系数,就这样高速时仍无法准确定位

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能不能准备定位和电机的惯量是有关系的。和功率有关系,但是不是绝对  发表于 2019-9-8 12:06
谢谢提供参考  发表于 2019-9-7 12:17
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发表于 2019-9-7 10:58:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 a99335 于 2019-9-7 11:02 编辑

减速器输出转速11.46r/min

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发表于 2019-9-7 11:22:22 | 显示全部楼层
计算明显偏小了,加大电机得到功率
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