Крутящий момент вращающегося барабана

[BonD 007]

Барабан массой m=100 кг стоит на упорном подшипнике. Надо, чтобы он вращался вокруг своей оси с частотой n=10 об/мин. Сила прилагается к зубчатому колесу, установленному снизу барабана (сразу после подшипника). Как определить крутящий момент?

[Андрей Владимирович]

А барабан вращается для красоты или несёт какую-либо нагрузку?

[Resfeder]

Очевидно это что-то вроде бетономешалки.

[BonD 007]

Как раз и надо определить какую нагрузку надо приложить, чтоб он крутился. Проще говоря, какую силу нужно приложить для поддержания (или раскручивания с нуля) вращения цилиндра массой в 100 кг. Да. Эт что-то вроде бетономешалки.

[СВ]

19,86 н, мистер BonD.

[BonD 007]

Спасибо. А поподробнее можно, если не трудно. Если б я цифры не писал, то как определить? Нет ли программки какой-нибудь для моделирования такого процесса или хотя бы определения крутящего момента?

[СВ]

А Вы цифр никаких и не писали (те, что указаны - ничего не значат). Вес имеет значение при подъёме или перетаскивании груза, а при вращении нужен момент инерции, который Вы не знаете. Т.е. этот расчёт для Вас - терра инкогнита. Студент? Тогда  - за учебники. Инженер? А откуда диплом?
На будущее: просите помочь - освящайте проблему ПОЛНОСТЬЮ, иначе будут постоянные просьбы ПОЯСНИТЬ, ПОЯСНИТЬ, ПОЯСНИТЬ...
  По теме: для вращения уравновешенного барабана требуется МАЛО мощности, гораздо больше потребуется, если НЕуравновешен, да ещё наклонен, да ещё при постоянных пусках-стопах (как на бетономешалке).

[BonD 007]

      У этого цилиндра ещё есть радиус r=0,17 м.
Момент инерции, как я прочитал в одном месте I=m*r^2=100*0,17^2=2,89 кг*м^2.
Линейная скорость: V=2*П*n*r/60=2*3,14*10*0,17/60=0,178 м/с.
Центробежная сила: F=m*V^2/R=100*0,178^2/0,17=18,6 H.
Угловое ускорение: a=(V^2)/r=(0,178^2)/0,17=0,186 м/с^2.
Крутящий (вращающий) момент T=m*(r)^2*(a)=100*(0,17)^2*(0,186)=0,54 H*м.
      Но как же трение! Это в интернете нашёл. В учебниках ничего не нахожу. Если вы знаете, где можно найти, подскажите, пожалуйста.
      Ось барабана вертикальна. Постоянные пуски-стопы присутствуют. На счёт равновесия не знаю, что имелось ввиду. Внутри барабана вращающаяся смесь, она равновесия ему, конечно, не придаёт, да сам барабан имеет центробежную силу, но ось закреплена дополнительно радиальными подшипниками, так что никуда деться не должен.

[Николай]

Чтобы рассчитать мощность привода, необходимо ещё задаться временем, за которое барабан должен набрать необходимые обороты.Как правило, для дальнейшего установившегося режима работы с постоянной скоростью полученной мощности будет хватать с избытком.

[BonD 007]

Время набора полного числа оборотов 4 сек.

[Goran]

...  Как определить крутящий момент?

[priborist]

Спасибо. А поподробнее можно, если не трудно. Если б я цифры не писал, то как определить? Нет ли программки какой-нибудь для моделирования такого процесса или хотя бы определения крутящего момента?

Неужели лень заглянуть в любой справочник по деталям машин.
Создается впечатление что спрашивающий не изучал этого курса вообще.
И на то, что можно просто в уме просчитать, ищет программу, которую кстати в Exele за 10 мин можно написать.

[Николай]

 Goran, вы находите мощность при установившемся движении на преодоление сил трения. Надо, зная момент инерции барабана найти мощность, которая позволит ему разогнаться до нужных оборотов за 4 секунды.(На поддержание скорости 100 км\ч  автомобилю требуется 5 л.с., а для разгона с 0 до 100 км\ч за 10 секунд- 100л.с. Почуствуйте разницу.) Не помню наизусть формулы, к сожалению, поэтому не сочтите за трёп.

[Goran]

Goran, вы находите мощность ..... Надо, зная момент инерции барабана найти мощность, которая позволит ему разогнаться до нужных оборотов за 4 секунды......

Николай, я всего лишь ответил на поставленный вопрос. А вот Вы почему то решили что требуется только разогнать за 4сек??? и не обащаете внимание на представленные автором данные - Крутящий (вращающий) момент T=m*(r)^2*(a)=100*(0,17)^2*(0,186)=0,54 H*м.

..... Да. Эт что-то вроде бетономешалки....

Надо чтобы крутилось? Момент можно определить и через частоту вращения. В любом случае при определении мощности двигателя потребуется преодоление инерционных моментов в период пуска-торможения, а также моментов от неуравновешенных масс.Расчет вести по максимальной нагрузке и т.д. и т.п.  В общем  Вы и сами  знаете.
Дело в том, что изначально вопрос поставлен не корректно.Суть в чем? Что требуется достигнуть - смешать, сепарировать, дробить или чтобы просто разогнать и в последствии крутилось?   

[СВ]

 Автор просит КОНКРЕТНЫЕ формулы, полный, так сказать, набор, чтобы он мог подставить свои цифры и получить ОТВЕТ. Т.е. - полную ШПАРГАЛКУ, по которой МЕХАНИЧЕСКИ посчитать. А не общие рассуждения и подсказки. Сам он НИЧЕГО в этом вопросе не понимает (типа учитель русского языка проектирует...).
Общие подсказки и от меня: если в барабане раствор, то брать момент инерции барабана с раствором.

Самое простое - зайдите в магазин и посмотрите на бытовую растворомешалку и на её паспорт. Немного подкорректируйте при несовпадении...

[Николай]

Ну хорошо. Вот что удалось вспомнить из давно забытого: (поправьте, если что не так)
И ещё: Goran, мне кажется, вы подставляете ускорение при равномерном вращении, которое на мощность разгона не влияет.

[Goran]

... И ещё: Goran, мне кажется, вы подставляете ускорение при равномерном вращении, которое на мощность разгона не влияет.

Мощность, момент и частота вращеня (или угловая скорость или ее производная т.е ускорение) завязаны вместе. Изменяя один из параметров Вы достигаете того что Вам требуется. Одной из характеристик эл. двигателей является пусковой момент. Посмотрите на характеристики эл.двигателей и обратите внимание за кривые моментов и оборотов.
Как бы там не было определяющим будет проектирование привода и только от проектанта зависит, что (какие нагрузки) он заложит в проект. Вот для примера

[Николай]

Хороший расчёт МАМИ. Особенно на стр 19.

[Flex]

Всем Привет! Народ такой вопрос необходимо узнать какой момент вращения должен создать мотор, что бы стержень повернулся на 90 градусов (время поворота известно угловая скорость тожа известна), необходимо выбрать двигатель обладающий подходящим моментом (трение тоже учитовается). НУЖЕН МАТЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ.

[priborist]

 Это что Задача для решения студенту?
Гляньек в справочники по сопромату. Их море в электронном виде. 
Вам нужно решить как телрию или практический чертеж?