Расчет крутящего момента, необходимого для вращения обечайки.

[Человек с кагором]

В общем, у нас на предприятии используются кантователи (сварочные вращатели), для производства сварочных и слесарных работ. И поручили мне расчитать крутящий момент на колесе кантователя, необходимый для вращения обечайки. А я даже не знаю с какой стороны подойти к этому расчету.
Масса обечайки 20000 кг, материал 09Г2С. Колеса с резиновым покрытием, марку резины не знаю.
Подтолкните в нужную сторону. Может быть есть подобные задачи с решением, или книжку умную подскажете, я так и не смог найти (то ли не то спрашивал у гугла, то ли не мог разглядеть нужное мне решение).
З.Ы. возможно вращение идет в другую сторону, точно не помню.

[СВ]

 В качестве исходных данных Вам нужно знать крутящий момент, потребный для вращения обечайки. Можно по формулам, можно по реальному замеру. Т.е. ставите свои Р=20000кг/Д=3м и пытаетесь вращать различными способами, подвесив, к примеру, на струбцинах грузы (вплоть до супер способа - лично повиснуть на трубе). Если есть какой-то привод, то его при замерах нужно исключить. Далее - как делают все, начиная со студентов: передаточное число, кпд (заниженный!), подбор мотора (с запасом в 1,5 ...2).
Потом рассчитаете по формулам и сверитесь с правдой жизни.

При поиске, кстати, можно искать не метод расчёта, а сами кантователи, у них и параметры привода имеются.

[Kirilius83]

Масса известна, надо определить трение в подшипниках (и их уплотнениях). Сколько там коэф трения качения? Если скольжения - то брать 0,1 с запасом, грубо но проще считать. Трением резиновых уплотнений можно пренебречь, если мотор с запасом. Ну и силы трения пересчитать на моменты

Расчеты - гуглить "практика приводной техники" и "подбор инвенторов Тошиба", так же по подбору крановых редукторов. Там есть расчеты по моменту для перемещения и разгона узла, торможения, подъема. Не совсем то, но может поможет.

[Человек с кагором]

Придти и померять это конечно же хорошо. Но сделать это могут и без меня, а с меня просят именно расчет на бумажке, с формулами и справочными данными. Подскажите через что считать, может через момент инерции, может через массу и рычаг (радиус), может быть как то еще.

Масса известна, надо определить трение в подшипниках (и их уплотнениях). Сколько там коэф трения качения? Если скольжения - то брать 0,1 с запасом, грубо но проще считать. Трением резиновых уплотнений можно пренебречь, если мотор с запасом. Ну и силы трения пересчитать на моменты

То что вы предалгаете это будет все потом. Мне надо узнать какой момент надо сообщить колесу, чтобы оно крутило обечайку, а уже потом я этот момент пересчитаю с учетом передач и кпд.

[СВ]

http://kran35.com/products/4013629 :     3т- 0,5 квт;  1,5т-0,36квт
http://www.svarki.com/svarki_nastraivaemyie_rolikovyie_vraschateli__28.html :  2т -2х0,18 квт
Всё укра посчитано до нас.
Что ещё нужно?

[Kirilius83]

То что вы предалгаете это будет все потом. Мне надо узнать какой момент надо сообщить колесу, чтобы оно крутило обечайку, а уже потом я этот момент пересчитаю с учетом передач и кпд.

Эм, а без трения ваше колесо будет от легкого прикосвновения и крутится))) Момент почти нулевой будет, как раз момент двигателя на преодоление трения и необходим  Ну еще инерция при разгоне....

[Человек с кагором]

Инерция при разгоне. Вот что мне нужно. Ну и плюс трение до кучи. По сути это ж как вечный двигатель. Раскрутил обечайку, а дальше она сама крутится, только подавай момент на преодоление трения. Теперь осталось определить какой же момент необходим для преодоления инерции.

[Kirilius83]

Что гуглить - я указал. Там есть формулы моментов инерции. Впрочем, они и в учебниках есть, тело простейшее.
Правда, когда начинаешь считать, оказывается что для расчета силы инерции надо задавать либо ускорение, либо время разгона. А какое оно должно быть?
Если же раскручивать медленно, то инерция не велика, и в первую очередь момент нужен для преодоления трения. Так же уже после разгона инерции нет, только трение. Поэтому расчет трения таки нужнее, он первый считается. А уже потом по нему выбирается двигатель с редуктором, и считается разгон. Или по другому  - через соотношение момента инерции ротора двигателя и приведенного к валу дв момента инерции узла, если оно меньше 3 - то порядок, если больше - то могут быть проблемы со стартом, больше 9 опасно делать.

[СВ]

  Всё так, кроме одного: парню нужен такой расчёт (методичка, можно сказать), в который он подставил бы свои данные и ВСЁ, ответ готов. Собственно, смысл таких просьб в этом и заключается. А общие рассуждения хороши, конечно, но он наверняка и сам их знает. По этим рассуждениям можно что-то и вывести, и рассчитать. Но тогда кто у него проверит, так сказать, правильность расчёта? Нет, нужны только "готовые" формулы (и обязательно с указанием размерностей входящих величин, иначе элементарно можно "погореть").

[Dometer]

Советую отказаться от рассмотрений моментов инерции и считать, что обечайка (заданной массы) перемещается поступательно. (Надо только обороты/в мекунду [минуту] пересчитать в линейную скорость - метры/в секунду).

Но кроме инерционных сил следует учитывать трение качения (см. коэффициент трения качения колеса с резиновым бандажом по твёрдой поверхности) и потери в подшипниках. Ибо это величины одного порядка. (Если же устойство столь резвое, что инерционные силы несопоставимо велики, то , как минимум, придётся предусмотреть "полный привод" - синхронный подвод момента ко всем опорным роликам).

Но учитывая соотношение расстояния межъ роликов к диаметру обечайки, скорее инерционные силы несопоставимо малы (ибо при резких стартах и "ударах по тормозам",  обечайка выпрыгнет из кантователя).

[Человек с кагором]

Меня тут не на долго отвлекли от расчетов, а сейчас я опять к ним вернулся. Вроде во всем разобрался, но никак не могу найти коэффициент трения качения колеса с резиновым бандажом по твёрдой поверхности. Все что я нашел связанное с резиной это коэффициент пневматической покрышки (читай автомобильного колеса) по асфальту и другим поверхностям. Если у кого есть ссылки или название литературы, просьба поделиться.

[Dometer]

http://findknig.com/book.php?id=2411294

Название: Расчет и конструирование гусеничных машин
Автор: Носов Н.А. и др.
Издательство: Машиностроение
Год: 1972
Страниц: 560
Формат: djvu
Размер: 8,5 Мб (+3%)

Там на странице 521 рассчёт шин на нагрев. Вам, по видимому на нагрев считать не нужно, но энергию теряемую (уходящую в тепло) при деформации резины (формула представлена) нетрудно пересчитать в коэффициент трения качения.

[sh.nariman]

Вначале узнай допуск на овальность, определишь смещение Ц.Т., это будет длина плеча. Другое плечо возьмешь радиус обечайки. Рассчитаешь необходимую силу трения скольжения для прокрутки и прибавишь силу трения качения возникающая между обечайкой и роликами.

[Jean]

Из практики. Крутящий момент выйдет  маленький-маленький. И вот тут вступают пакости в виде некруглости того что крутят, не соосности на чем крутится и гаде Васе, не смазавшим ченито... Тупо взять для привода   редуктор  Ц2У-100, или Ч-100, движок 1,5 кВт 1000 об/мин и жить спокойно. Где то так...

[СВ]

Из практики.
...

Если из практики, то можно повторить:

http://kran35.com/products/4013629 :     3т- 0,5 квт;  1,5т-0,36квт
http://www.svarki.com/svarki_nastraivaemyie_rolikovyie_vraschateli__28.html :  2т -2х0,18 квт
...
Что ...

Что ещё нужно? Разве только дать запас по мощности процентов на 30...50 - если делать для собственного производства,  и голова ТОЧНО не заболит.

[Valery-Moscow]

у Вас ТОНКАЯ труба - а значит даже от собственного веса она не будет круглой - соответственно решать задачу КИНЕМАТИКИ в данном случае не имеет смысла

у Вас есть трение - скольжения и качения - его нужно подбирать из экспериментов на данном устройстве
при чем законы надо брать экспоненциальные - т.е. вероятно имеет смысл учитывать трение покоя и трения "движения" - а изменение значения между этими "крайними" значениями по экспоненциальному закону
***более подробно . см. публикации в интернете - лучше иностранные

[niklas]

Что гуглить - я указал. Там есть формулы моментов инерции. Впрочем, они и в учебниках есть, тело простейшее.
Правда, когда начинаешь считать, оказывается что для расчета силы инерции надо задавать либо ускорение, либо время разгона. А какое оно должно быть?
Если же раскручивать медленно, то инерция не велика, и в первую очередь момент нужен для преодоления трения. Так же уже после разгона инерции нет, только трение. Поэтому расчет трения таки нужнее, он первый считается. А уже потом по нему выбирается двигатель с редуктором, и считается разгон. Или по другому  - через соотношение момента инерции ротора двигателя и приведенного к валу дв момента инерции узла, если оно меньше 3 - то порядок, если больше - то могут быть проблемы со стартом, больше 9 опасно делать.

Инерция учитывается при расчете тормоза. При расчете привода нет

[Kirilius83]

а зря - если усилия перемещения небольшое (катится легко, или вообще плавает в масле, типа гидростатика), а тело массивное и скорости большие, то усилие для разгона будет значительно больше чем для перемещения. Оно конечно зависит от ускорения, но ведь не всегда возможно разгонять с полминуты? А на секунду движок может и не потянуть. ЧТо тогда?