圆转盘驱动扭矩会随着支撑滚轮的半径增加而增加？---如图，请教

fzwd

一个圆转盘，转盘上面工件及转盘的总重量1.5吨，1.5吨重量全部由四周的支撑滚轮承受（最中间的转轴不承受轴向力，即不承受工件及转盘的重量）。转速为4rpm，支撑滚轮离转轴中心距离为1500MM，我是这样计算驱动马达功率的：支撑滚轮摩擦系数取0.05，则摩擦力为1.5吨×1000×10×0.05＝750N，扭矩＝750N×1500MM＝1125NM.  因为T=9550P/rpm，所以P=1125*4/9550=0.47KW.
这里不能理解的是：如果支撑滚轮离转轴中心距离增加到2000MM，扭矩＝750N×2000MM＝1500NM，也就是说扭矩会随着支撑滚轮的半径增加而增加？应该不是这样的吧？

fzwd

补充一点：

因为如果我把四周的支撑滚轮取消，让总重量1.5吨都承受在最中间的转轴上（转轴半径取150MM），那驱动功率就只要原来的1/10为0.047KW（回转半径150MM是原来1500MM的1/10），而转速和驱动的总重量都和原来一样，这样不是不符合能量守恒的原理吗？

deberg

你这样算的是在圆盘匀速转动情况下，那个驱动功率是和你滚轮位置有关系，你可以想想在很远的地方（力臂很大）加一个小负载，可能就转不动了（驱动不了了）。但如果你考虑启动时的角加速度所需要的功率，这个就和你的滚轮的位置关系不大了。

fzwd

原帖由 deberg 于 2008-12-17 11:03 发表
你这样算的是在圆盘匀速转动情况下，那个驱动功率是和你滚轮位置有关系，你可以想想在很远的地方（力臂很大）加一个小负载，可能就转不动了（驱动不了了）。但如果你考虑启动时的角加速度所需要的功率，这个就和你的 ...

转速为4rpm，基本可以不考虑启动时的角加速度所需要的功率。

“想想在很远的地方（力臂很大）加一个小负载，可能就转不动了”－－－－－－这个我也有想过，但是见我2楼补充的不符合能量守恒的说明，这个才是我想不通的。

deberg

符合呀，你假设的是摩擦力大小不变，滚轮离中心远，同样的时间里走的距离长，当然消耗的驱动能量也就多了。

fzwd

原帖由 deberg 于 2008-12-17 11:17 发表
符合呀，你假设的是摩擦力大小不变，滚轮离中心远，同样的时间里走的距离长，当然消耗的驱动能量也就多了。

当然不符合：因为圆转盘转速都是4rpm，驱动的总重量都是1.5吨，这两个主要条件是不变的，而驱动功率相差10倍，这难道也说符合？

至于说“滚轮离中心远，同样的时间里走的距离长”，它没有提高转速，也没有提高驱动的总重量，所以这个算法是不是错误的？

deberg

"圆转盘转速都是4rpm，驱动的总重量都是1.5吨" ，如果是匀速转，除去滚轮摩擦的消耗，你不需要额外输入，所以你的输入驱动只和摩擦大小和摩擦作用位置有关。

如果摩擦是零，那你就不需要电机了，那跟转多快和多重都没有关系。

[ 本帖最后由 deberg 于 2008-12-17 11:59 编辑 ]

fzwd

原帖由 deberg 于 2008-12-17 11:57 发表
"圆转盘转速都是4rpm，驱动的总重量都是1.5吨" ，如果是匀速转，除去滚轮摩擦的消耗，你不需要额外输入，所以你的输入驱动只和摩擦大小和摩擦作用位置有关。

如果摩擦是零，那你就不需要电机了，那跟转多快和多重 ...

“所以你的输入驱动只和摩擦大小和摩擦作用位置有关”：

和摩擦大小有关这个我理解，就是我上面计算的摩擦力为1.5吨×1000×10×0.05＝750N（不管支撑在外圈还是支撑在中间的转轴上，都是滚动摩擦，摩擦系数都可以取0.05）

但是“和摩擦作用位置有关”这个就有点想不通了，原因就是我上面计算的支撑在外圈和支撑在中间的转轴上的驱动功率相差高达10倍，我看到实际上很多都是支撑在外圈，如果这样大家为什么不支撑在中间的转轴上呢，功率可以大大降低，多节能啊。

寂静天花板

想否定能量守恒定律的人古今中外很多，但没有成功的。

动静之机

如果是纯粹的理论分析，您就不能不考虑滚轮在不同半径上的表现（毕竟是转弯么）。

如果想获得一个真实的结果，那就直接测量不同支撑直径所需的转矩就行了。
估计在1.5米半径处和15厘米半径处支撑所测得的运转摩擦力矩是很大不同的。

值得注意的是，对此类具有相当质量（重量）的回转体，驱动时不仅要考虑其匀速运转状态，还要考虑启动状态。

3-5秒内达到额定转速是必要的，否则电机会过热。以1.5吨的质量均匀分布在半径1.5米的圆环上进行粗略计算：
旋转装置的转动惯量是1.5mx1.5mx1500x1000g＝3375000 (平方米克)
则回转体的总动能(1/2)x惯量x转速^2=7500焦耳

这7500焦耳是在3秒内建立的，因此仅此一项就需要2.5千瓦的功率驱动哦。

您不会希望上帝给它先来个有力的一击然后用咱们再用小电机维持其运转吧

[ 本帖最后由 dongjingzhij 于 2008-12-17 17:28 编辑 ]