逍遥处士 发表于 2014-3-13 23:16:25

重载转台该怎么拖动才好?

要设计一个转台,自用,转台上放大概水轮机叶片之类的东西,直径大约两米,重约5t。经过简化建模后,软件给出其转动惯量约为:
J = 2400 kg * m^2

由于转速要求的不高,10-50rpm,但要求变频调速,且底座要尽可能矮。所以我打算用Φ400的外齿式回转支承平放,其内圈固定在底座上,用卧式变频电机+直角减速器+小齿轮拖动外圈(叶片联在外圈上)。手册上查的这种轴承的摩擦系数大概为0.005,……暂且信它吧,结果算得在稳态运行时,所耗功率只有两百多瓦。经过反复思考,确定这个数是没错的。由于回转支承也是滚动轴承,所以其摩擦系数是很小的,功率小也是理所当然。但是呢,对于其摩擦系数,这个东西,却不敢确定,来日再跟厂家咨询下吧。暂时不妨按有油的滑动摩擦算一个看看?摩擦系数取0.1,算出的摩擦功,接近5kW……这个结果先放一边。

再来算启动,取电机额定扭矩,乘以速比,再去掉回转支承的阻力矩,再除以转动惯量,算来算去,最后得出一个结论,就是即使用7.5kW的电机,也要用十来秒,才能将转台启动起来。5.5kW要15秒,4kW要20秒,3kW30秒,1.5kW的要1分多钟。

也就是说,这个转台,稳态运行需要的功率小,启动过程需要的功率大,两者相差几十倍。如果直接选7.5kW的电机,那么稳态运行时,就造成人们常说的大马拉小车现象,这个是否会造成电能的浪费,或者其它不良影响呢?如果选用小电机,那么可想而知,启动过程会很漫长,使用者不愿接受。

还有对停止的考虑,也希望能尽快停下来。基于简单结构的考虑,不希望增加机械结构,只想通过电机的刹车,再加上变频器的制动电阻来制动。

液压的不考虑,因为还要弄一个泵站,维护也麻烦。也粗略考虑过气马达,不过没有深入。

茉莉素馨 发表于 2014-3-13 23:23:38

前辈考虑摩擦轮无极调速么
要不就是用飞轮储能了

cyx112233 发表于 2014-3-13 23:28:23

久仰大名,拜读数篇,今有幸坐了沙发,看大侠如何施展。小弟也遇到过类似问题,是完全采用变频器程序控制,软启动,快刹车。看起来选7.5或5.5KW的电机比较稳妥,因为可以保证刹车时齿轮受力的强度

逍遥处士 发表于 2014-3-13 23:29:20

楼上朋友提醒了我,试想,如果用电机+MB型摩擦无级变速器+螺旋锥齿轮减速机+小齿轮带动齿圈,其成本,与变频器+变频电机+螺旋锥齿轮减速机+小齿轮带动齿圈相比,其价钱能相差多少?

如果前者的价钱能比后者少三分之一,也许使用者会接受在无级变速器上调速。

zerowing 发表于 2014-3-14 00:04:28

本帖最后由 zerowing 于 2014-3-14 00:07 编辑

逍兄,不用选那么大的摩擦系数。5吨不算太重,即便是滑动轴承,如果选好厂家的产品,5吨的载荷下,摩擦系数也不过在0.04左右。像卡尔西这种BT,7000磅载荷时,摩擦系数才0.005。完全不必担心。

...为啥不能上传图片了。需要充值?
逍兄看这个
http://www.kalsi.com/thrust_bearing

xuechaoqun 发表于 2014-3-14 01:56:40

50RPM对三面滚柱的回转支撑来讲,转速已经是高转速了。毕竟这么大的滚针回转支撑的极限转速也就100RPM左右。常用的转速都在20几转。脂润滑对磨擦阻力影响挺大的。真不差钱就上洛轴的YRT轴承+丹纳赫的DD马达,这样就不用纠结什么减速比,什么传动效率了,也用不到有外齿的回转支撑了,启动停止都省心,免维护。若要用齿轮减速,变频电机是必须的。不然不光启动麻烦,刹车更麻烦。有时能启动,不见得能刹得住车。刹车能有个减速过程是最理想的了。没的话第一级用皮带传动可能更合适些。另外变频器接的电阻应该是防止电机急停,电机变发电机烧变频器的吧?

fmdd 发表于 2014-3-14 07:31:19

用环形导轨加磁阻电机,底座很矮,和直线电机一样

cyx112233 发表于 2014-3-14 07:38:19

逍遥大侠能否详细列一下转盘启动时间的计算公式?小弟在这方面有点模糊,诚心求教

891154223 发表于 2014-3-14 08:25:48

我们做了一个回转工作台,用回转支承来承受重力,电机减速机加分割器来驱动。分割器原本是可以用变频电机驱动就好了,但为了更安全的控制,改成了伺服电机。直径2米的,但没你的那么重,只有700公斤。我算出来的数据和大侠的一样,很小,感觉不太可能。而且他们也不信我,所以选的功率,扭矩,都特别大。结果就是装好之后,(电机和减速机还没回来,这2个没装)用手加管钳,就能轻松扳动了。(如果圆盘和轴承不连接,就是不拉螺钉,很难扳动)
我当时轴承摩擦系数按0.003算的

还可以用气缸驱动吧,貌似精度高点

愤怒的小鸟 发表于 2014-3-14 08:34:10

在上班,简单的看了一下。我们一般是采用变频器控制的。减速启动,减速后机械定位
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