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总重1.5吨的小车在轨道上行驶，速度2米一秒，电机功率多少？

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yy1028
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1#
发表于 2013-4-21 15:37:18 | 只看该作者 回帖奖励 | 倒序浏览 | 阅读模式
总重1.5吨的小车在轨道上行驶，速度2米一秒
请问电机功率多少？？
滚动摩擦系数哪里来的？
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全职机械
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发表于 2013-4-21 22:16:45 | 只看该作者
呵呵3个壮汉=一匹马，一匹马=735所以一个壮汉约=240。这个倒有意思。
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yyylllmmm
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发表于 2013-4-21 16:29:14 | 只看该作者
期待高手解答。

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害怕伏枥
为什么要“高手”，没学过高中物理？ 发表于 2013-4-21 18:45
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yy1028
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楼主 | 发表于 2013-4-21 15:53:52 | 只看该作者
淬火的轮子 在12#轻轨上运行， 这个跟加速度没有关系~10秒到达速度2米一秒 跟100秒到达2米一秒，我的意思是最终到达2米一秒所需的牵引力是一样的，只是时间问题？

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zerowing
我记得跟你说过这个问题，10秒和100秒的相同点在于小车获得的动能，差别在于功率。 两天过去了，你还在纠结这个功率啊。 发表于 2013-4-21 16:48
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frazil
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发表于 2013-4-21 15:46:36 | 只看该作者
你这个问题没法回答。接触材料，加速度等都没有说。另外，个人理解，滚动摩擦主要是由于变形导致。

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害怕伏枥
逍遥处士所说，就是理想状态得到的数据再加上效率估算和安全系数之后的经验公式。 发表于 2013-4-22 07:04
害怕伏枥
摩擦学是门不小的学问，可以研究的东西非常多，很多东西古典摩擦学和现代摩擦学的结论也有很多微妙的不同。不过，对于普通机械的通常情况，用最简单的就应该可以。 发表于 2013-4-22 07:00
frazil
复制“http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=254386&extra=&page=2”的回答“滚动摩擦系数有长度量纲，所以应该是0.4mm，那么滚动阻力矩=70000N*0.4mm=28Nm。”一样的问题，我说的有点问题 发表于 2013-4-21 19:55
frazil
有可能，因为变形变化根车轮直径变化有关，又算了解了一项工程算法，回头自己查查 发表于 2013-4-21 19:45
逍遥处士
其实做运输机械的好像不算什么滚动摩擦系数，他们好像有一个什么系数，直接乘以重量就行了，跟车轮直径都没关系。在一本书上看到的，记不清了。 发表于 2013-4-21 19:40
frazil
2m/s的动能为3000J，如果是10s，加速功为300w，很大的一个数值了。如果摩擦系数为0.04，阻力功率为0.04*15000*2=1.2kw，就是说，加速阶段功率影响20%了 发表于 2013-4-21 19:23
frazil
表面粗糙度不同也不同，具体工程计算可以查摩擦副材料匹配的滚动摩擦系数进行计算。如果做的是堆垛机，加速度特性尤其重要。一般小车匀速运动时只需要消耗阻力耗散功。 发表于 2013-4-21 19:16
frazil
接触材料很重要。阻力不仅仅是滚动摩擦，还有车轮支撑的摩擦。滚动摩擦，根据个人观点，主要是接触材料的塑性变形、粘滞性等造成的切入变形与退出变形力不同造成的，例如橡胶与钢的接触和钢-钢接触肯定不同。 发表于 2013-4-21 19:08
害怕伏枥
“动摩擦主要是由于变形导致”，语焉不详，如指车轮与钢轨接触部分的变形对滚动摩擦系数的影响，则未免太学究气了。 发表于 2013-4-21 18:44
害怕伏枥
轨道小车，轨道只会是钢轨，车轮应该用钢或铸铁制造。运行速度2米/秒，正常情况其加速度大一点小一点都不是要紧的事。 发表于 2013-4-21 18:39

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zerowing
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发表于 2013-4-21 16:51:39 | 只看该作者
几个关系：
能量守恒：E电机=E小车+E摩擦
E小车=E末-E初=（E动末-E动初）+（E重末-E重初）
E摩擦=f*s
以上关系同除t便得到平均功率。
还有问题吗？

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frazil
额外的力直接用F=ma就可以了 发表于 2013-4-21 19:37
害怕伏枥
解题的圈子绕得太大。 发表于 2013-4-21 18:46
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mythmine
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发表于 2014-8-22 11:29:02 | 只看该作者
有个问题想请教一下，题目中说行走速度是2m/s，如果速度减小到1m/s，选电动机的时候可否只是功率选小一点的，输出扭矩等其他的都可以不变
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zhuxuwei8
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发表于 2013-4-25 21:59:11 | 只看该作者
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod ... &extra=page%3D1
在这个帖子里面讨论的问题与这个题目类似，不知有没有帮助。。。
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zhuxuwei8
推荐
发表于 2013-4-25 21:51:43 | 只看该作者
逍遥处士 发表于 2013-4-21 21:53
《机械设计手册》（成大仙），第4册17-22。
功率计算只需要一个阻力系数就ok，另外功率还跟速度有关？
看 ...

逍遥大侠，我想请教下括号里面阻力系数加的那个7v是什么意思啊。。。加速度系数吗？？？

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逍遥处士
鄙人对这个也不甚明了。 发表于 2013-4-25 23:06
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787980905
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发表于 2013-4-25 17:02:51 | 只看该作者
新建 Microsoft Word 文档.doc(25 KB, 下载次数: 19) 可能对你有用
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syhaina
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发表于 2013-4-25 16:31:35 | 只看该作者
速度高功率当然大了，跟转速有关系
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逍遥处士
12#
发表于 2013-4-21 16:52:04 | 只看该作者
滚动摩擦系数的量纲是mm，如果把车轮想象成多边形，我认为，这个系数它等于边长的一半。

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害怕伏枥
滚动摩擦系数与滚动体材质极其有关。同一对材质滚动体之间的滚动摩擦系数，与尺寸也肯定有关，但不会有公式可套。本帖讨论的情况，应该认为一样。 发表于 2013-4-22 07:25
逍遥处士
说实话，不同直径的车轮，其滚动摩擦系数是否一样，我还不清楚。 发表于 2013-4-21 19:39
害怕伏枥
园车轮想象成多边形，边数取多少？ 发表于 2013-4-21 18:48
zerowing
好像确实可以这么理解 发表于 2013-4-21 17:23
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yy1028
13#
楼主 | 发表于 2013-4-21 17:07:44 | 只看该作者
那大家能帮算算吗~~实际使用电机4KW~
3KW电机就发热~~反正就是要算出这个4KW这个结果！！
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zerowing
14#
发表于 2013-4-21 17:26:28 | 只看该作者
你回你的现场，把小车从静止到最终停止的运动过程记录下来。什么时候到的最高速度，什么时候开始的减速等。都记录下来了再拿来计算。你要求计算准确，要满足你们的实际结果。但是你却给大家最简单的一两个数据。你这简直比奥数题还坑！至少奥数题把必要条件都给出来了。

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曼查的鲁达
哈哈！害怕大侠太犀利了！ 发表于 2013-4-21 20:52
害怕伏枥
回到了伽利略时代。 发表于 2013-4-21 18:51
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害怕伏枥
15#
发表于 2013-4-21 19:41:59 | 只看该作者
本帖最后由 害怕伏枥 于 2013-4-21 19:57 编辑

简单问题复杂化。
楼主所问：一个重量1.5吨的轨道小车，用电动机为动力，工作时以2米/秒运行，需用多大功率。
由于在必威APP精装版下载提这个问题，机械行业，轨道小车，轨道只会是钢轨，车轮应该用钢或铸铁制造，小车车轮应该以滚动轴承安装在车轮轴。运行速度2米/秒，正常情况其加速度大一点小一点都不是要紧的事。这样，这个问题给出的条件应该足够了。
每一本机械手册的常用资料和数据的章节里，都有刊有各种材料和配合形式摩擦系数数据，查一查，就可以明白知道各种滚动轴承在径向载荷情况下的摩擦系数在0.0015-0.008之间。
取最大值0.008，则1.5吨的小车在轨道上水平运行所需要克服的摩擦力为1500*0.008=12（公斤力）=120N
功率定义是1W=1N*1m/s。
以小车运行需克服摩擦力120N和运行速度2m/s代入，则得到小车运行时需要功率为120N*2m/s=240W。
学中学物理时，记得一点功率的趣味换算，3个壮汉=1匹马。而1马力=735W，则上面的240W，大概是一个壮汉可以有的力气。
没有什么不可思议。就是现在农村，人力拉车运货依然有。拉车的聚在一起，一辆车装上很重的东西，赌哪个人拉得动甚者拉得快这样的打赌不稀奇。至于电视上大力士比赛，拉满载汽车甚至大型飞机的画面，司空见惯了。
小车从静止到运动，有个加速度。计算方法中学物理大家都学过了，计算一下不是难事。人力拉车都拉得动，慢慢加速的缘故。如果没有特殊需要，小车不必突然启动的话，需要的功率也不会很大。

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我在飞
现实生活中，有的人会说，可以把简单的问题说复杂了，有的人会做，把复杂的事做简单了。 发表于 2013-4-28 22:03
害怕伏枥
功率与车轮大小无关。车轮直径大到无穷大，滚动就变成滑动了。 发表于 2013-4-22 05:33
害怕伏枥
车轮和导轨之间有个滚动关系，车轮与轮轴之间还有个滚动关系，为两个0.002-0.008的摩擦关系叠加，合起来的摩擦系数：都取最小值，应为0.002/（1-0.002）；最大值，为0.008/（1-0.008）。 发表于 2013-4-22 05:27
害怕伏枥
对滚动轴承结构里的滚动件也可以这样质疑，这种分析没有穷尽。 发表于 2013-4-22 04:54
zerowing
大侠，首先，动摩擦力臂或者说动摩擦系数指的是滚动体轻翻时候的力臂。也就这个假设里的车轮。而非滚动轴承。第二，因为这里算出来的是倾翻力矩，而不是牵引力，因此牵引力需要用牵引力臂（轮半径）计算再。 发表于 2013-4-22 01:17
害怕伏枥
实际问题的解决要有个基础，这里的计算是个开始，没有完，效率、安全系数都还没有说。 发表于 2013-4-21 20:15
frazil
彭老师，我们两个都翻了一个简单的错误，以前有人回答过，参见http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=254386&extra=&page=2的20120804回答思路，数据不一定对 发表于 2013-4-21 19:58
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害怕伏枥
16#
发表于 2013-4-21 19:43:47 | 只看该作者
不过楼主在7楼明白告知：
“那大家能帮算算吗~~实际使用电机4KW~
3KW电机就发热~~反正就是要算出这个4KW这个结果！！”
这究竟是什么问题呢？

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害怕伏枥
现实是3kW电机发热而4kW就行，所以楼主才有疑问。 发表于 2013-4-22 04:46
逍遥处士
他这可能是现实已经用了4kw的电机，他只是想把理论计算跟现实凑上。如果现实用了10kw的，他也要凑上，可能是这个意思。 发表于 2013-4-21 21:13
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