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标题: 链条提升重物，伺服电机转动惯量如何校核？ [打印本页]

作者: wangyan43 时间: 2021-6-29 16:13
标题: 链条提升重物，伺服电机转动惯量如何校核？
我现在需要用链条提升一个重物900KG，用直线导轨做上下导向，为了减少提升电机的功率，另一侧做了配重750KG。链条闭环，工作是间歇工作制，提升速度为1m/s ,行程2100mm。

这样电机理论上只需要提升150KG的重物即可。

问题1：加了配重后，系统的惯性矩是多少？是增大了、不变、还是减少了？

问题2：提升的加速度可做到多少？我们现有产品，1000KG载荷的加速度只做到过0.5m/s^2。是否可以把加速度做的更大些？

问题3：伺服电机用的是西门子1FL系列的，额定转速是2000转，最大转速是3000转。为了匹配惯量比，提高减速比，电机运行

速度能否长期使用2500转？

作者: wangyan43 时间: 2021-6-29 16:13
请有经验的高手指教。

作者: 一水江山JS 时间: 2021-6-29 16:59
没做过。不过这个惯性矩增大了，而且你这重量和速度好吓人

作者: zhufeng_hgp 时间: 2021-6-29 17:28
启动是省力，感觉停止是费力，比只停止900公斤多费力750kg

作者: wangyan43 时间: 2021-6-29 18:17
这个系统惯量有经验公式吗？找到的都只是平面布置的案例，没有找到垂直布置的。

作者: pengzhiping 时间: 2021-6-29 22:01
1：这个线速度还是比较快，链条的不建议这样做

2：惯量公司要计算必威APP精装版下载里有可以折算到链轮上的负载 J=M*R的平方（M就是链条上所有的负载重量  R链轮分度半径直径/2）

角加速度×惯量=计算最大扭矩后  还要考虑阻力损耗等建议至少放大3倍余量

至于配重建议可以参考一下机床现在很多是用气缸做配重减少冲击缓冲性很好。

我4年前有做过一套垂直升降 1500kg 行程1.1m  也是用了1.5Kw伺服电机线速度0.6M/s
当然那时没有用配重块

作者: 晓昀 时间: 2021-6-29 23:18

pengzhiping 发表于 2021-6-29 22:01
1：这个线速度还是比较快，链条的不建议这样做

2：惯量公司要计算必威APP精装版下载里有可以折算到链轮上的负载 J=M* ...

对，用等效的方法去计算。

作者: wangyan43 时间: 2021-6-30 08:18

pengzhiping 发表于 2021-6-29 22:01
1：这个线速度还是比较快，链条的不建议这样做

2：惯量公司要计算必威APP精装版下载里有可以折算到链轮上的负载 J=M* ...

谢谢指导关注，以下我还是有些不明白。
1、惯量计算可以折算到链轮上的负载 J=M*R的平方，这个我知道。我现在有点疑惑的是这个质量是，=提升重物+配重，还是=提升重物-配重。
2、链条线速度达到1m/s不算快吧？我上下导向是用的直线导轨，链条只是起驱动作用。
3、按标准安装直线导轨，摩擦系数基本取0.1就可以了吧，加上链传动效率等，最终载荷系数取1.5就差不多了吧？要达到3倍吗，这有什么别的讲究吗？
我以前做过个提升的，是2吨的载荷，直线导轨导向，提升方式用的是螺旋升降机，提升速度是70mm/s，提升载荷系数用的就是1.5的就够了啊。

作者: wugehaoniu 时间: 2021-6-30 08:24
谢谢各位的分享。点赞支持

作者: 马猴烧酒91 时间: 2021-6-30 08:38
1、惯量这个参数只是存在于旋转机构上的，你可以算电机轴齿轮的惯量，但直线运动的负载你只需要算F=ma
2、加速度就看电机的出力咯，根据F=ma算
3、一般来说是可以2500转输出的，但超过了额定转速扭矩应该会下降，建议仔细看看样本书，会有扭矩转速曲线图

作者: pengzhiping 时间: 2021-6-30 08:59
本帖最后由 pengzhiping 于 2021-6-30 09:02 编辑

wangyan43 发表于 2021-6-30 08:18
谢谢指导关注，以下我还是有些不明白。
1、惯量计算可以折算到链轮上的负载 J=M*R的平方，这个我知道。 ...

以前是70mm/s 也就是 0.07m/s 现在线速度是 1m/s
相对比较快尤其是垂直且负载那么大

取3倍主要是因为不只是摩擦系数，因为安装不平衡加工误差尤其是垂直升降除了克服摩擦外还有其他阻力。

同时瞬间加速度惯性也会增大建议伺服加断电刹车或者减速器带有自锁功能的。

作者: 浣溪沙 时间: 2021-7-1 23:28
应该可以，外加刹车！看那些摩擦压的刹车，你就想到问题的根本！

作者: 远祥 时间: 2021-7-2 00:59
这个转速还是比较快的，不太适用了。

作者: wangyan43 时间: 2021-7-2 07:59

马猴烧酒91 发表于 2021-6-30 08:38
1、惯量这个参数只是存在于旋转机构上的，你可以算电机轴齿轮的惯量，但直线运动的负载你只需要算F=ma
2、 ...

谢谢分享。
热功率曲线已经校核过了，没问题。

作者: wangyan43 时间: 2021-7-2 08:03

远祥发表于 2021-7-2 00:59
这个转速还是比较快的，不太适用了。

具体那里不太适合呢？请详细说明下。

作者: wangyan43 时间: 2021-7-2 08:05

浣溪沙发表于 2021-7-1 23:28
应该可以，外加刹车！看那些摩擦压的刹车，你就想到问题的根本！

伺服电机自带刹车。

作者: fire2009 时间: 2021-7-2 16:31
你这900公斤负载配重750KG，那你负载卸掉后，还是得提升750公斤配重。还是负载一直在上面？
惯性矩是材料力学上的概念吧。
提升加速度看电机功率啊。
提高减速比，你可以换个速比大的减速器，为什么要让电机工作在非额定转速。
你看看电机拖动基础最后一章，还有伺服电机选型（李幼涵）上面有介绍，必威APP精装版下载里也有人发过资料，类似的问题必威APP精装版下载里也有人问过，可以搜搜看。

作者: 骷髅精灵 时间: 2021-7-2 20:25
17 楼说的也是我的疑问，你这900公斤的东西上去，是不是空载下来的，还有就是我担心这个速度和重量链条会跳齿。

作者: 浣溪沙 时间: 2021-7-2 22:36

wangyan43 发表于 2021-7-2 08:05
伺服电机自带刹车。

伺服电机那点刹车力矩，对你设计的东西来说，力矩不够！

作者: 状态失控 时间: 2021-7-3 11:28
加速度＜g 配重起积极作用；
加速度≥g 配重起消极作用。
是不是可以这么理解？

作者: wangyan43 时间: 2021-7-5 08:26

fire2009 发表于 2021-7-2 16:31
你这900公斤负载配重750KG，那你负载卸掉后，还是得提升750公斤配重。还是负载一直在上面？
惯性矩是材料 ...

提升的负载为100KG，卸载后提升800KG，配重一直为750KG。
提升速度已定，由于空间受限，链轮或齿轮大小也确定，减速比越大，电机额定转速就会越快。为什么会超出额定转矩，就是因为西门子最经济的那款
伺服电机额定转速就只有2000rpm。

作者: wangyan43 时间: 2021-7-5 08:27

骷髅精灵发表于 2021-7-2 20:25
17 楼说的也是我的疑问，你这900公斤的东西上去，是不是空载下来的，还有就是我担心这个速度和重量链条会 ...

高速重载我也怕啊，所以拿出来向大家请教。

作者: wangyan43 时间: 2021-7-5 08:29

浣溪沙发表于 2021-7-2 22:36
伺服电机那点刹车力矩，对你设计的东西来说，力矩不够！

匹配电机的惯性矩，不就是为了满足刹车时能停的稳吗？

作者: wangyan43 时间: 2021-7-5 08:30

状态失控发表于 2021-7-3 11:28
加速度＜g 配重起积极作用；
加速度≥g 配重起消极作用。
是不是可以这么理解？

我还没理解透彻，要继续学习。

作者: 汤圆园 时间: 2021-7-5 10:59
按我的理解加了配重应该是会减小起动惯量的，但刹车刚好相反，也就是刹车惯量反而是增加的，但这个要看你实际工况，也就是说，你的载重是什么时候加载的，又是什么时候撤掉的，是启动后加载的，还有是撤掉后再停的，这些都有关系，你要按你实际工况来。这个问题可能就是对负载的理解问题，你按负载时多少，然后折算到电机轴上，然后按惯量比，算出转子惯量，然后按样本选就是了！

作者: fire2009 时间: 2021-7-16 09:23

wangyan43 发表于 2021-7-5 08:26
提升的负载为100KG，卸载后提升800KG，配重一直为750KG。
提升速度已定，由于空间受限，链轮或齿轮大小 ...

卸载后还是提升800KG，而电梯的配重一般不超过负载的一半，是不是电机的功率就可以小很多或者用你现在的电机功率是不是反应更快。

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