|
||
| Правила | Регистрация | Пользователи | Сообщения за день | | Поиск | | Справка по форуму | Файлообменник | |
|
Поиск в этой теме |
|
||||
Регистрация: 31.07.2014
Сообщений: 6
|
Уважаемый Сэр, все сказанное Вами - вокруг да около. Да, близко, но это каждый школьник ассоциативно понимает. Но как объяснить... Вопрос именно в конкретном описании процессов преобразования энергии - что, как и куда девается. И почему. Лично на мой взгляд - элементарно, и столько страниц исписано здесь совершенно зря.
|
|||
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
|
Согласно закону Ньютона - сила это там где ускорение. Если груз опускается равномерно, значит против силы тяжести действует равная сила. Создается она (за вычетом трения и КПД) тормозом который комбинируется с электромотором. Можете поуглить любой gearmotor (Rossi, SEW, тд) - там стандартная опция - движок with brakes/without brakes. Первый чуть длиннее - вот все видимое отличие.
Вот и ответ на вопрос - потерянная энергия просто выделяется с теплом на тормозе, либо через braking resistor. И то же верно и для червячных передач. Фактически при опускании они создают тот же момент/силу - чтобы уравновесить силу тяжести для получения равномерного движения. И никакой разницы с энергетической и силовой точки зрения нет. Когда идет вверх - мотор уравновешивает G, когда вниз -то же самое Вот если бы лифт падал равноускоренно, тогда бы "потерянная" энергия стала бы кинетической
__________________
мой блог по некоторым вопросам Последний раз редактировалось ETCartman, 07.08.2014 в 05:48. |
|||
|
||||
люблю мастерить Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 9,922
|
Кран это не машина на дороге где можно тормоза чуть придавить и держать скорость на спуске. На кране тормоз или держит "намертво" или не мешает работе.
Фигню тут обсуждают. Все же идет из разложения сил на зубе - на спуске с самотормозящим редуктором двигатель преодолевает разницу между углом подъема зуба и силой трения (тоесть практически может крутиться вхолостую) и вся энергия выделяется в зубчатом зацеплении на трении. А вот когда тормоз в конце сработает, почти вся энергия выделится вовсе не на колодках (речь идет о червячнике! по большому счету там выделится энергия запасенная маховой массой ротора движка), а уйдет на деформацию каната и моста. Это сродни вопросу куда девается энергия в повешеном - там даже тормоза нет. |
|||
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
|
Тут по моему ключевой момент для понимания - в математике. Равномерное поднятие и опускание груза с точки зрения приложенных сил эквивиалентны (drive force вверх для уравновешивания силы тяжести)
Если на тело не дейтствуют силы (или они уравновешены) - оно может находиться в покое или двигаться прямолинейно и равномерно. То есть разницы между покоем и равномерным движением физически нет.
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
|
||||
Регистрация: 31.07.2014
Сообщений: 6
|
просто следует учесть, что червячный редуктор не симметричен, для преодоления его самоторможения требуется в любом случае вращать червяк, даже при спуске груза, просто при спуске груза требуемый на червяке момент будет куда меньше.
Соответственно и двигатель будет потреблять куда меньше энергии, работая почти вхолостую. (надеюсь здесь все знают о взаимосвязи момента на валу двигателя и скоростью его вращения) Вся потенциальная энергия груза выделится в виде тепла на редукторе, кроме того, и работа, совершенная двигателем при спуске выделится в виде тепла на том же редукторе. Принципиально это можно смоделировать как простое втаскивание груза по слабо наклонной плоскости и последующее стаскивание вниз. Естественно, что для стаскивания вниз тоже придется прилагать энергию (принципиально - то же самое самоторможение), и в результате вся энергия выделится в виде тепла на трущихся поверхностях. Для шестеренчатого редуктора, не обладающего самоторможением, неизбежна ситуация, когда опускающийся груз раскрутит двигатель до оборотов, превышающих частоту вращения его магнитного поля, то двигатель начнет работать как тормоз! Если, конечно, это асинхронный двигатель. Двигатель с последовательным или параллельным возбуждением с ростом оборотов будет только снижать собственный момент до нуля (в теории), то бишь такая система склонна к неограниченному разгону. |
|||
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
|
на редукторе выделится часть равная его КПД. Червячный вообще работает в одну сторону и стопорит в другую (так что его движок должен равномерно вращать). шестеренчатый может только мотор с тормозом тормозить - без него все улетит с ускорением.
Но это уже технические детали. По существу - да. Равномерно - значит сила. Сила на перемещение - значит работа. Ничего нового, никаких великих открытий и темных материй
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
|
||||
Регистрация: 31.07.2014
Сообщений: 6
|
вопрос был именно - по спуску, если я не ошибаюсь.
при спуске на червячном редукторе выделится 100% энергии спускаемого груза+еще немного тепла от работы мотора по преодолению трения самоторможения. на шестеренчатом, еще раз вдумайтесь, асинхронник при превышении его n0 начинает работать как тормоз. при превышении вдвое - выдаст противодействующий момент равный рабочему моменту. Правда ток будет жуткий и все сгорит. Но теоретически - возможен спуск со скоростью примерно вдвое большей, чем скорость подъема. |
|||
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
|
Вопрос был по моему более общий - по преобразованию энергии и работы в энергию в процессе подъема - опускания. То какой там тип двигателя или какие тормоза - вторично. В 8м классе раньше решали такие качественные задачки - типа куда девалась энергия и так далее.
Вообще закон сохранения энегрии - то что делает физику наукой а не просто собранием разных эмпирических фактов и формул. У вас механическая работа например может перетекать в тепловую энергию, а энергия химических реакций - совершать работу, джоули и там и тут. И естетственно = закон сохранения энергии и вообще энергетические подходы - это базис для всех прочих расчетов. От химических, до тепловых и прочностных, например даже метод конечного элемента или формула Мора имеют ясное обоснование с точки зрения виртуальной работы. Вот гражданин в непонятках - куда девается энергия в данном случае. То есть он понимает, что уравнение должно соблюдаться, и куда то оно девается непременно.
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
|
||||
Конструктор, инженер-механик на пенсии Регистрация: 03.10.2003
Новосибирск
Сообщений: 6,953
|
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Собственно говоря это и пытались доказать уже на семи страницах форума, но как говорят, все приходЮт новые, новые... и новые. |
|||
|
||||
Регистрация: 31.07.2014
Сообщений: 6
|
Цитата:
Рассмотрим, скажем, червячный с КПД=66%. Поднимается груз в 2.5 тн на высоту 4 м. При этом потенциальная энергия этого груза увеличивается на 100 КДж. Двигатель, натужно вращающий червяк потратит 100/0.66 = 150 КДж, из которых 50 рассеятся в виде тепла на трущихся частях редуктора, а 100 перейдут в потенциальную энергию груза. Все понятно. Теперь решили груз опустить взад. В этом случае движок не напрягается, а лишь чуть-чуть тратит энергии (ну, допустим, 1% от того, что при подъеме, условно можно принять за ноль) на поворот червяка в обратном направлении, ибо его фактически толкает шестерня, жестко связанная с барабаном. На трение в редукторе, по идее, тратится немного меньше энергии, чем при подъеме, т.к. силы направлены немного иначе, чуть энерговыгоднее. Ну пусть даже столько же! Прокрутился червяк с той же скоростью, выделилось тепла не более тех же 50 Кдж. Куда делись оставшиеся 50 КДж?! Систему можно считать условно замкнутой, кроме как в редукторе, энергии теряться негде. Что я в этой задаче понимаю неправильно? На каких элементах системы энергии начинает выделяться при опускании больше, чем при подъеме груза? ----- добавлено через ~25 мин. ----- Цитата:
----- добавлено через ~28 мин. ----- меня больше всего забавляет ситуация со спуском на червячном редукторе, джентльмены. и еще тот факт, что все что-то пытаются доказать, но ответа никто не дал до сих пор. |
|||
|
||||
Конструктор, инженер-механик на пенсии Регистрация: 03.10.2003
Новосибирск
Сообщений: 6,953
|
|
|||
|
||||
люблю мастерить Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 9,922
|
Раз прозвучало заявление что движок на опускании тратит силы "чуть-чуть" то КПД редуктора вовсе не 66% а 50, бо выходит что сила трения равна равнодйствующей окружного усилия на косинус угла наклона зуба.
Если же КПД 66%, то двигателю и на спуске придется преодолевать силу трения (разницу между трением и равнодействующей) и таким образом ничего и никуда не девается. |
|||
|
||||
Снова в деле Регистрация: 22.10.2010
Челябинск
Сообщений: 7,840
|
Всю тему не читал, но могу предположить, что на больших скоростях вращения часть энергии уходит через редуктор на двигатель, а в нем уже часть рассеивается, а двигатель переходит в режим генерации и часть энергии уходит в сеть.
Т.е. энергия из сети сначала тратится на раскрутку из положения покоя, а потом энергия начинает идти в другую сторону - на двигатель. Никакого криминала не вижу. Если есть возможность, можно проверить электрическую мощность двигателя (ее направление), чтобы все сомнения снять. |
|||
|
||||
люблю мастерить Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 9,922
|
Pavel_V, это справедливо для несамотормозящихся редукторов - часть энергии за вычетом КПД возвращается в электросеть и спуск происходит быстрее подъема на два 'S' (а не в два раза) бо скольжение идет в другую сторону (для асинхроников).
Для червячников можно зрительно представить что угол подъема зуба... нулевой - движок тратит энергию и на подъем и на спуск одинаково, прочее это уже промежуточные варианты - многозаходные червяки приближаются по КПД к обычным зубчатым передачам и не самотормозящие. Наиболее близкий пример это веревка перекинутая через сук и с подвешеным грузом. При некотором числе витков на суке, груз перестанет соскальзывать и веревку надо будет даже подталкивать, чтобы она "пошла". В любом разе энергия потребуется и от того кто тащит/толкает и выделяться она будет в точке перекидывания через сук. |
|||
|
||||
Снова в деле Регистрация: 22.10.2010
Челябинск
Сообщений: 7,840
|
Цитата:
Ну и то, что после окончания спуска при торможении выделится куча энергии в том механизме, который осуществляет торможение, учесть надо. |
|||
|
||||
люблю мастерить Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 9,922
|
Думаю что в этой задаче разгон и торможение учитывать не стоит, только устоявшийся участок движения А энергия торможения выделится не на тормозе (почти мгновенно "схватит" барабан), а в канате и мосте крана в виде упругих деформаций.
|
|||
|
||||
ПОС Регистрация: 12.01.2016
Новосиб
Сообщений: 4
|
|
|||
|
||||
люблю мастерить Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 9,922
|
|
|||
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
|
В редукторе энергия тратится на трение=> нагрев масла. А ваши грузы и противовесы кстати тоже имеют свой КПД и довольно низкий в результате
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
|
|
Похожие темы | ||||
Тема | Автор | Раздел | Ответов | Последнее сообщение |
Куда жаловаться на незаконно начатые работы по сносу в Санкт-Петербурге | Tyhig | Прочее. Архитектура и строительство | 41 | 23.01.2015 18:00 |
Куда направлен крутящий момент при натяжении каната при левой свивке | Tyhig | Машиностроение | 21 | 14.03.2013 18:23 |
Неясности «потенциальная энергия при сдвиге и изгибе» | eugenmax | Разное | 5 | 16.02.2011 22:41 |
Куда уходит бетон? | Бабушкин Дмитрий | Железобетонные конструкции | 21 | 08.12.2010 08:26 |
ExpressTools куда девается? | tusiko | AutoCAD | 15 | 12.10.2007 12:58 |