[olivru]

параллельной теме про редуктор меня пинали и переубеждали и наконец, похоже, переубедили, что рекуперировать энергию через редуктор не получится.
Напомню постановку задачи: двигатель лебедки через редуктор с большим передаточным числом вращает барабан, наматывающий\сматывающий трос для поднимания\опускания грузов. Предлагались и червячная, и волновая, и планетарная схемы редукторов с большим передаточным числом. Ясно одно - при столь большом передаточном числе все эти передачи самотормозящие, т.е. даже для опускания нужно, чтоб двигатель хоть немножко расходовал энергии на вращение ведущего вала

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?
В идеальном редукторе со 100% КПД все понятно - параллельно двигателю придется ставить тормоз, в нагревание колодок которого энергия и уйдет. Но самотормозящие передачи на то и самотормозящие, чтобы тормоз был не нужен.

[sbi]

Сообщение от olivru С этим никто не спорит. Вопрос в том, как может быть редуктор с кпд выше 50% самотормозящим?! Либо должны появиться какие то принципиальные силы трения против движения, на которые порасходуется энергия, либо прежние (что были при подъеме) должны как то возрасти (и чем ближе КПД был к 100%, тем радикальнее этот рост).

Это откуда? Трехголовый змей-горыныч попутал? Клзассики марксизма в троединстве троицы?
Или подмена одного понятия другим?
Ответ один .... Куда деётся все, кто пишет кпд для понта и тд...
"Отсюда главный вопрос этой темы: как может быть передача с КПД больше 50% самотормозящей?!"
Offtop: Ответ: Один моряк вёз 1000т бананов с юга на север в Европу. Вопрос сколько дополнительной выручки он получил, если учесть, что земля имеет форму эллипсоида, а стоимость 1 кг бананов 50р

[olivru]

Сообщение от ETCartman а вот у меня встречная задача. есть банка пороха. у нее есть потенциальная химическая энергия, которая при сгорании разгоняет пули, нагревает ствол и т.д. пришел некто и вылил в порох банку воды. вопрос куда девалась потенциальная энергия? реакции то не было - просто порох намок и утерял способность сгорать. дело в том что никакой потенциальной энергии не существует в реальности. для двигателя который создает усилие F на пути s (момент M на угле поворота phi) совсем не важно - поднимает он тело или опускает. на то закон сохранения энергии и является фундаментальным потому как не важно на каких милиметрах что там происходит.

Насчет несуществования потенциальной энергии это правильнее с кем нибудь из корифеев поделиться (Исааком Ньютоном, например). А пример с порохом он неоднозначен. Если порох не портится от воды, то его намокание - это всего лишь превращение реакции невозможной на какое то время. Высохнет - взорвется. Аналогом в нашем случае является подставка под груз. Вы можете начать крутить лебедку вниз, трос разматываться без нагрузки будет, а вот груз не опустится. Соответственно потенциальная энергия груза (она все же есть) никуда не девается, она остается в грузе до тех пор, пока Вы из под этого висельника не выбьете табурет.

Собственно весь этот разговор имеет смысл вести с теми, кто проектировал или хотя бы использовал волновые передачи с высоким КПД для торможения грузов ... либо с очень грамотными механиками, которые имеют достаточно воображения, чтобы прокрутить в голове в мельчайших деталях весь процесс и точно понять, что-же реально там будет происходить....

Я, все же, больше склоняюсь к тому, что волновые передачи с высоким КПД не являются самотормозящими.

[sbi]

"Насчет не существования потенциальной энергии это правильнее с кем нибудь из корифеев поделиться"
Господин хороший, вот вы и поделитесь, Шел человек упал в пропасть, откуда у него столько энергии, Ньютон не поможет,

Сообщение от olivru имеет смысл вести с теми, кто проектировал или хотя бы использовал волновые передачи с высоким КПД для торможения грузов ... либо с очень грамотными механиками, которые имеют достаточно воображения, чтобы прокрутить в голове в мельчайших деталях весь процесс и точно понять, что-же реально там будет происходить....

Вам и карты в руки

[Солидворкер]

Сообщение от olivru либо с очень грамотными механиками, которые имеют достаточно воображения, чтобы прокрутить в голове в мельчайших деталях весь процесс и точно понять, что-же реально там будет происходить....

У меня тоже вопрос к грамотным механикам, которые крутят мельчайшие детали.
Еду я, значит на машине по шоссе (машина -зверь, 200 лошадей под капотом), еду, еду, и вдруг спуск, длинный-длинный... Бензин-то дорогой, экономить надо, врубаю я, значит, нейтралку, обороты на минимум, и еду накатом. Еду-еду и не могу понять, 150 киловатт под капотом, на движение они не затрачиваются, значит, уходят в нагрев, а при таких раскладах не то, что тосол весь должен был выкипеть, а и движок, пожалуй поплавится. А он не плавится, зараза... Растолкуйте, в чем тут дело?

[olivru]

Сообщение от Солидворкер У меня тоже вопрос к грамотным механикам, которые крутят мельчайшие детали. Еду я, значит на машине по шоссе (машина -зверь, 200 лошадей под капотом), еду, еду, и вдруг спуск, длинный-длинный... Бензин-то дорогой, экономить надо, врубаю я, значит, нейтралку, обороты на минимум, и еду накатом. Еду-еду и не могу понять, 150 киловатт под капотом, на движение они не затрачиваются, значит, уходят в нагрев, а при таких раскладах не то, что тосол весь должен был выкипеть, а и движок, пожалуй поплавится. А он не плавится, зараза... Растолкуйте, в чем тут дело?

Конечно понятно, что этот вопрос несерьезный, чтоб поерничать. Но отвечу всерьез, чтоб вернуть дискуссию из навязываемого некоторыми не понимающими даже близко сути вопроса перехода на обсуждение пива и марксизма.
С горки накатом - скорость в пределе установится такая, что сумма сил сопротивления (воздуха, трения о дорогу и пр) уравняется с наклонной проекцией силы гравитации. Если двигатель вовсе выключить (не возбраняется и многие так делают), то он и греться не будет. Не выключать - он на холостом ходу не так много и греется. Учитывая, что его КПД не выше 40%, так на холостом он греться будет куда меньше, чем на той же скорости толкая по ровной дороге (а то и на подъем). Кроме того на холостом ходу продолжают работать все системы машины (включая термостат, помпу, радиатор, вентилятор радиатора) - если уж авто в многокилолометровых пробках по жаре стоят часами не перегреваясь, то при движении хоть с небольшой скоростью, когда радиатор обдувается, не перегреется и подавно

[Солидворкер]

Сообщение от olivru Конечно понятно, что этот вопрос несерьезный

Вопрос не серьезный, а вот ответ я хочу получить на полном серьезе.

[Дмитрий Юпатов]

Смотрю я на картинку редуктора и пытаюсь представить, что вращение передается не с поз.3 на поз.2 а наоборот... Срежет зубья на стакане или сам стакан свернется, и все дела. А если даже и нет, то КАК провернуть стакан?
Наверное дело тут не в трении, а в самой кинематике (хотя насколько это применимо к деформируемым элемента) что-ли.
Кстати, интересное видео: http://www.youtube.com/watch?v=901-p947iUc

[olivru]

Сообщение от Дмитрий Юпатов Смотрю я на картинку редуктора и пытаюсь представить, что вращение передается не с поз.3 на поз.2 а наоборот... Срежет зубья на стакане или сам стакан свернется, и все дела. А если даже и нет, то КАК провернуть стакан? Наверное дело тут не в трении, а в самой кинематике (хотя насколько это применимо к деформируемым элемента) что-ли.

Срежет или нет - зависит от прочности. И если не срежет при подъеме - с какой стати должно срезать при спуске. Стакан - да, это самая, кмк, сомнительная штука. Вроде бы его много, в том смысле, что длина окружности большая, поэтому может и тоненьким быть (а иначе то не согнется). Вот усталость металла от многократных знакопеременных изгибов должна сказаться, и быстро. А оборотов-изгибов то там мноооого. На один оборот ведомого вала передаточное число изгибов.

Но если присмотреться к фрагменту "г" на твоем рисунке, напрячь воображение, становится понятно, что при подъеме колесо 3 по внутренней поверхности гибкой шестерни 2 будет все время катиться как бы "в горку". А при спуске - наоборот с горки. В целях увеличения КПД это колесико на очень скользкой посадке сидит. Ему даже небольшого уклона хватит, чтоб покатиться. Как хорошо смазанная вагонетка покатится по рельсу даже при очень малом наклоне. Конечно, усилие будет небольшое, в передаточное число раз меньшее, чем от груза на ведомом барабане да еще за минусом всех трений. Но если сдвинет с места - дальше начнет раскручивать движок с ускорением до тех пор, если не будет торможения уже на самом валу двигателя.

Что касаетсяусталости стакана - есть конструкции волновой передачи с разрезной шестерней, одна часть которой неподвижна, а другая соединена с ведомым валом. и число зубьев отличается в этих половинках. Но это ничем не отличается от планетарной схемы, которую я называю "жульнической". В ней тоже две половинки с немного отличающимся числом зубьев, а вместо гибкой шестерни служат сателиты. Сколько сателитов, кратно стольки должно быть отличие числа зубьев. Вот у меня сейчас в руках канадская лебедка c таким редуктором (разбирал - разглядывал). Простое дешевое решение с передаточным числом под 200. Самотормозящее! Ну так и кпд у нее ниже 50%. Перегревается что при подъеме, что при опускании жутко, правда при опускании энергии почти не потребляет. И отличается от волновой она лишь тем, что хоть и в 3 местах (3 сателита), а не 2-х, зубья входят в зацепление, но в передаче усилия в каждый момент участвует не более пары зубьев сателита. А в волновой передаче, за счет более пологого примыкания, усилие передается 5-ю, а то и десятком зубьев ...

Может в волновом "жульническом" редукторе кпд будет повыше настолько, чтоб медленный вал смог прокрутить ведущий?

А вот видео с редуктором Симако заметил уже позднее. Гениально!!!

[Солидворкер]

Сообщение от olivru Может в волновом "жульническом" редукторе кпд будет повыше настолько, чтоб медленный вал смог прокрутить ведущий?

А какое отношение КПД имеет к самоторможению?

Сообщение от olivru Но отвечу всерьез, чтоб вернуть дискуссию из навязываемого некоторыми не понимающими даже близко сути вопроса перехода на обсуждение пива и марксизма.

Попытаюсь озвучить правильный ответ, хоть я и даже близко не понимаю сути вопроса.

Сообщение от olivru Кроме того на холостом ходу продолжают работать все системы машины (включая термостат, помпу, ражиатор) - если уж она в многокилолометровых пробках стоит часами не перегреваясь, то двигаясь хоть с небольшой скоростью не перегреется и подавно

Если отбросить всю эту лирику, то, в общем-то, ответ уже прозвучал.

Сообщение от olivru Не выключать - он на холостом ходу не так много и греется

А если немного развернуть, то не греется до космических температур двигатель, имеющий номинальную мощность 150 КВт по очень простой причине -он эту мощность при движении накатом просто не развивает. Мгновенная мощность будет значительно меньше этих самых 150000 Вт. Если посмотреть на формулу мощности, то сразу становится ясно почему, мощность прямо пропорциональна крутящему моменту, и при падении момента мгновенная мощность, естественно, уменьшается.

Вот и ответ на вопрос из первого сообщения назрел.
Куда девается энергия? Никуда она не девается, она просто не появляется.

Сообщение от olivru Систему можно считать условно замкнутой, кроме как в редукторе, энергии теряться негде.

Теряться негде, а вот появляться есть где. Если к системе осуществляется внешний подвод энергии, то какая же она замкнутая?

Сообщение от olivru Ясно одно - при столь большом передаточном числе все эти передачи самотормозящие

Тут, кстати, неточность. Большое передаточное отношение не является условием для самоторможения.
Грубо говоря, можно построить два редуктора с одинаковым передаточным отношением, один с системой цилиндрических колес, например, а второй -червячный. Пусть передаточное отношение будет хоть 1 к 100000. Условно говоря, выходной вал шестеренного редуктора всегда можно будет провернуть, имея достаточно длинный "лом", а вот выходной вал червячного -нет.

[olivru]

Сообщение от Солидворкер А какое отношение КПД имеет к самоторможению?

Уже много раз разными способами разные участники на страницах этой темы это объяснили. Самое простое, имхо, объяснение - с грузом на наклонной плоскости. Пока груз не съезжает под собственным весом (условие самоторможения), работа по толканию его вверх будет выполнятся с КПД ниже 50%, т.к. больше 50 % энергии будет расходоваться на преодоление трения, а меньше - на подъем груза.

Сообщение от Солидворкер Попытаюсь озвучить правильный ответ, хоть я и даже близко не понимаю сути вопроса.

мне кажется, не вышло

Сообщение от Солидворкер А если немного развернуть, то не греется до космических температур двигатель, имеющий номинальную мощность 150 КВт по очень простой причине -он эту мощность при движении накатом просто не развивает.

Нет. Не перегреется он по той причине, что имеет хорошо отлаженную систему охлаждения с большим запасом, которого хватит даже на работу с полной мощностью. Но энергии он на холостом ходу выделяет действительно много меньше, чем на полной мощности. Хотя пробей шланг к радиатору и через несколько минут цилиндры застучат даже на холостом ходу

Сообщение от Солидворкер Мгновенная мощность будет значительно меньше этих самых 150000 Вт. Если посмотреть на формулу мощности, то сразу становится ясно почему, мощность прямо пропорциональна крутящему моменту, и при падении момента мгновенная мощность, естественно, уменьшается.

К чему и о чем это сказано - не пойму

Сообщение от Солидворкер Вот и ответ на вопрос из первого сообщения назрел. Куда девается энергия? Никуда она не девается, она просто не появляется.

Интересно! Поднять груз - она значит появилась. А когда опускали - она сама собой ушла в 4-е измерение?!

Сообщение от Солидворкер еряться негде, а вот появляться есть где. Если к системе осуществляется внешний подвод энергии, то какая же она замкнутая?

При подъеме подводится энергия. Если подъем осуществляется с КПД 50%, то энергии подводится вдвое больше, чем нужно на подъем со 100%КПД. Половина уходит в тепло трущихся деталей, половина - в потенциал груза. Начали опускать с тем же кпд - на трение уходит столько же, а двигатель крутится с нулевой мощностью. Те 50% потраченной на подъем энергии движка, что перешли в потенциал груза, теперь превращаются в тепло на редукторе. Все логично. Но как только кпд выше 50 %, система перестала быть самотормозйщей. Вот лежал груз на наклонной шершавой поверхности, не двигался. Толкаем вверх - КПД ниже 50%, толкаем вниз - кпд тот же, но энергии затрачиваем на потенциальную энергию поднятия меньше - груз помогает. Подлили масла на поверхность - груз сам скатывается. При этом и толкать вверх станет гораздо легче - меньше силы на то же расстояние придется потратить. Но как только мы толкать вверх перестанем - груз начнет катиться вниз, да еще и с ускорением (тот самый переход потенциальной энергии в кинетическую). Доедет до подножья, стукнется - кинетическая энергия перейдет в тепловую чстью на нагрев груза, частью - на нагрев того подножья. Если же этому грузу не дает разогнаться бригада грузчиков, постепенно медленно опуская его на талях, энергия выделяется в мышцах их тел (работа еще та).

Сообщение от Солидворкер Тут, кстати, неточность. Большое передаточное отношение не является условием для самоторможения.

Разумеется не является! Им является КПД передачи. Просто при большом передаточном числе сложнее обеспечить высокий КПД. Пределов совершенства, разумеется, нет. Однако при КПД выше 50% редуктор перестает быть тормозящим (если только в нем не возникает в обратном направлении передачи энергии каких то принципиально иных сил, опять же снижающих КПД до ниже 50%)

Сообщение от Солидворкер Грубо говоря, можно построить два редуктора с одинаковым передаточным отношением, один с системой цилиндрических колес, например, а второй -червячный. Пусть передаточное отношение будет хоть 1 к 100000. Условно говоря, выходной вал шестеренного редуктора всегда можно будет провернуть, имея достаточно длинный "лом", а вот выходной вал червячного -нет.

Если червячный смазан суперной смазкой и\или витки червяка достаточно круты ... в общем, если процесс имеет кпд выше 50%, то очень даже провернешь.

[ETCartman]

Сообщение от olivru Поднять груз - она значит появилась. А когда опускали - она сама собой ушла в 4-е измерение?! При подъеме подводится энергия. Если подъем осуществляется с КПД 50%, то энергии подводится вдвое больше, чем нужно на подъем со 100%КПД. Половина уходит в тепло трущихся деталей, половина - в потенциал груза. Начали опускать с тем же кпд - на трение уходит столько же, а двигатель крутится с нулевой мощностью. .

вам не напрасно советуют, что надо почитать физику начиная с "Перышкин - Родина, 6 класс".
даже как то затруднительно понять что вы хотите. При подъеме вы все правильно понимаете.
а как при спуске может быть нулевая мощность если двигатель удерживает груз который таким образом движется не ускоренно а равномерно? работу совершает тормозная часть двигателя и эта работа отрицательная, потому что вращение против момента.
если у вас нет рекуперации энегрии то стало быть разница уходит в тепло.
вот также почитайте

[Солидворкер]

Сообщение от olivru Разумеется не является! Им является КПД передачи.

Для червяка им является угол подъема винтовой линии, а передаточное отношение -это следствие этой геометрической характеристики. А КПД, в свою очередь -следствие передаточного отношения, но никак не в обратной последовательности.

Сообщение от olivru Если червячный смазан суперной смазкой и\или витки червяка достаточно круты ... в общем, если процесс имеет кпд выше 50%, то очень даже провернешь.

Если угол подъема меньше угла трения, то передача будет самотормозящейся. Можно даже супервазелином ее намазать, вектор сил все равно разложится так, что червяк невозможно будет провернуть.

Сообщение от olivru К чему и о чем это сказано - не пойму

К тому, что не надо рассматривать мощность, как некое "встроенное" свойство, типа массы. Совершается работа -есть мощность, не совершается -мощности нет.

[Дмитрий Юпатов]

вы все же посмотрите на схему у SIMACO: http://smc.tomsk.ru/ru/2/ - там нет гибкого элемента, его функцию выполняет набор роликов в сепараторе. Вот тут уже можно вести речь об обратной передаче вращения.
А в редукторе с зубчатым зацеплением и деформируемым элементом как-то это абстрактно (в смысле убегание ролика волнового генератора от фронта волны. Все равно, этот фронт надо еще создать, а момент на валу генератора (поз.2 рисунка в моем посте) очень незначительный нужен, чтобы затормозить все это). Вот смотрите, та же аналогия с наклонной плоскостью: при прямой передаче пусть угол наклона плоскости будет 10град (это угол наклона профиля зуба в зацеплении стакан-корпус). А при обратном направлении угол будет 80град. Насколько легче втаскивать груз по уклону 10 град против 80? Не сыграет ли тут с нами ту же шутку соотношение углов трения и уклона профиля зуба, что и в червяке?

Сообщение от Солидворкер Если посмотреть на формулу мощности, то сразу становится ясно почему, мощность прямо пропорциональна крутящему моменту

Ну вообще, у ДВС кривые момента и мощности на валу не совпадают. Пик кривой момента находится на меньшем значении оборотов, чем пик кривой мощности. А между этими пиками - диапазон рабочих оборотов движка. И у движков для разных целей эта дельта оборотов очень разная (собственно, при проектировании движка от нее и пляшут (помимо других желаемых параметров). А оставаться в этом диапазоне при разных режимах нагружения движку помогает коробка (неважно какого типа).

[olivru]

Сообщение от olivru видео с редуктором Симако заметил уже позднее. Гениально!!!

поразмышлял во сне - не так уж и гениальна эта передача от Симако.
1. В зацепление входит не половина роликов, а все же поменьше. Но главное - сколько то эффективно передающие нагрузку углы у четверти роликов. Остальные сжимаются хорошо, но толкают слабо. Чтобы это ослабить, надо в углублениях короны делать дополнительные выточки, чтоб эти ролики переставали работать
2. Всю нагрузку берет на себя сепаратор, по спицам которого и трутся ролики с передающей нагрузкой. Причем сделать эти спицы опертыми на 2 конца конструктивно невозможно. А значит консоли, т.е. придется делать спицы сепаратора существенно толще роликов, чтоб они справились с передачей нагрузки.
3. На вразающуюся ведущую шестерню (ну или каку-ю то дополнительную соосную опору эксцентрика) приходятся огромные (во много превышающие касательную нагрузку на сепаратаре) знакопеременные нагрузки. эту шестерню можно сделать 2-опорной, но нагрузки реально большие.
4. Те же нагрузки, что на шестерню, придктся и на подшипник между эксцентриком и роликами. Причем хорошо, когда в движении. А если остановилив под нагрузкой?! Статические предельно допустимые нагрузки подшипников примерно вдвое ниже динамических.

В общем, идею еще в голове покручу, конечно, но похоже, не так уж она и блестяща супротив той же разрезной коронной шестерни. Да и посмотреть габариты их волновых редукторов на сайте (цены они там, видимо чтоб не отпугнуть, не вывешивают) - не все так хорошо, как отверждается в рекламном ролике. Может и чуть лучше традиционных монстров, но не так радикально, как рекламируется.

Сообщение от ETCartman а как при спуске может быть нулевая мощность если двигатель удерживает груз который таким образом движется не ускоренно а равномерно? работу совершает точих тормозная часть двигателя и эта работа отрицательная, потому что вращение против момента. если у вас нет рекуперации энегрии то стало быть разница уходит в тепло.

Не знаю, что означает выделенное слово, может в нем ключ к пониманию всей фразы. Если работа отрицательная, т.е. двигатель начинает работать в генераторном режиме, это и есть то, о чем я толкую - передача перестала быть самотормозящей. Конечно, это хорошо и заманчиво, т.к. подвесить в этом случае на генерирующий двигатель накрузку, которая либо на полезное дело пойдет, либо отведет энергию по проводам для рассеивания на расстояние от редуктора. Но вопрос то в другом: утверждается, что передача с кпд выше 50% является самотормозящей, чего, получается, быть не может. "Либо крестик снять, либо трусы одеть"

Сообщение от Солидворкер Для червяка им является угол подъема винтовой линии, а передаточное отношение -это следствие этой геометрической характеристики. А КПД, в свою очередь -следствие передаточного отношения, но никак не в обратной последовательности.

Да, но последовательность не имеет значения, т.к. утверждения (в контексте) тождественны. Сути это не меняет - либо самоторможение, либо кпд выше 50%

Если угол подъема меньше угла трения, то передача будет самотормозящейся. Можно даже супервазелином ее намазать, вектор сил все равно разложится так, что червяк невозможно будет провернуть.

Если у супервазелина к-т трения равен нулю (абсолютному нулю, а не маленькому хвостику - мы теоретическую модель рассматриваем), то малейший угол червяка, при огромном диаметре шестерни уже все равно не сможет обеспечить торможение.

[Дмитрий Юпатов]

Сообщение от olivru либо отведет энергию по проводам для рассеивания на расстояние от редуктора

да вы просто издеваетесь! Этим только дополнительно нагрузится редуктор, а энергия, которая будет отведена на нагрузку генератора будет играть роль тормоза (точнее, стабилизатора скорости спуска).
С вашим подходом, незачем мастырить огромные системы охлаждения на тех же ДВС (Вот возьмем, к примеру, судовой дизель или в локомотиве) а поставить генераторы. И пусть тепло, которое надо отвести, идет на зарядку вагонных батарей. Вы себе представляете, насколько станет легче и компактнее дизель без рубашки охлаждения, не говоря о радиаторе, которого не будет?
А уж проблема охлажления электродвигателей как красиво решается! Повесил вместо крыльчатки на хвостовике генератор, получил такой себе двухмашинный агрегат, и тут же электроэнергию направил снова на движок! Впору Нобеля давать...

[olivru]

Сообщение от Дмитрий Юпатов Этим только дополнительно нагрузится редуктор, а энергия, которая будет отведена на нагрузку генератора будет играть роль тормоза (точнее, стабилизатора скорости спуска).

Когда движение не ускоренное, накрузка на редуктор одна - что вверх, что вниз (не считая мелких погрешностей, которые порождаются люфтами). Если в редукторе тратится больше либо равное сбросу потенц. энергии груза кол-во энергии (кпд<=50%), то двигателю тормозить и переходить в генераторный режим не приходится. Если же кпд больше 50% (например, отсутствие редуктора), то двигатель юудет либо разгоняться (если на нем, как на генераторе, нет нагрузки), либо "надеяться" на параллельно подключенный тормоз, в колодках которого и будет возникать нагревание.

Сообщение от Дмитрий Юпатов С вашим подходом, незачем мастырить огромные системы охлаждения на тех же ДВС (Вот возьмем, к примеру, судовой дизель или в локомотиве) а поставить генераторы. И пусть тепло, которое надо отвести, идет на зарядку вагонных батарей. Вы себе представляете, насколько станет легче и компактнее дизель без рубашки охлаждения, не говоря о радиаторе, которого не будет? А уж проблема охлажления электродвигателей как красиво решается! Повесил вместо крыльчатки на хвостовике генератор, получил такой себе двухмашинный агрегат, и тут же электроэнергию направил снова на движок! Впору Нобеля давать...

А так и есть. Про рекуперацию энергии в подъемных кранах не слышали? А про гибридные автомобили? Тут иная проблема: По условиям задачи хочется иметь маломощный движок, но при том быстро опускать грузы. А чем мощнее машинка, тем она габаритнее. Для того, чтобы воспринять и преобразовать большую мощность (15 квт) при опускании 2.5 тн со скоростью 0.5 м\с, движок мощностью два квт, поднимавший тот груз на порядок медленнее, переведенный в генераторный режим, не сгодится - нужен более мощный. Это мое представление проблемы. Ну либо опускать с той же скоростью, что поднимали. Это при условии, что кпд передачи крутящего момента от движка\генератора к барабану лебедки (и обратно) выше 50%.

Собственно и проблема опускания грузов через самотормозящий редуктор на бОльшей, чем подъем, скорости переходит в проблему отвода тепла, т.к. энергии в редукторе выделяться должно в соответствующее росту скорости количество раз больше.

[Солидворкер]

Сообщение от olivru Если у супервазелина к-т трения равен нулю (абсолютному нулю, а не маленькому хвостику - мы теоретическую модель рассматриваем), то малейший угол червяка, при огромном диаметре шестерни уже все равно не сможет обеспечить торможение.

Кубик находится на горизонтальной поверхности, к-т трения между ними равен 0. На кубик действует только сила тяжести. С каким ускорением он будет скользить по поверхности?

Сообщение от olivru Сути это не меняет - либо самоторможение, либо кпд выше 50%

А как насчет случая, когда КПД меньше 0,5, а самоторможения нет? Как-то этот вариант не вписывается в твою картину мира.


По условиям задачи хочется иметь маломощный движок, но при том быстро опускать грузы.
Поставь муфту и расцепляй свой груз с валом редуктора. Можно ронять хоть с ускорением свободного падения.

[olivru]

Сообщение от Солидворкер Кубик находится на горизонтальной поверхности, к-т трения между ними равен 0. На кубик действует только сила тяжести. С каким ускорением он будет скользить по поверхности?

обрати внимание на словосочетание "малейший уклон". Оно означает, что поверхности малость не горизонтальна. Я даже тебе примеры такого супервазелина с супермалым уклоном могу привести: приливы, равнинные реки.

Сообщение от Солидворкер А как насчет случая, когда КПД меньше 0,5, а самоторможения нет? Как-то этот вариант не вписывается в твою картину мира.

А выходит по всему, что сам факт кпд меньше 50% эквивалентен факту "сила торможения больше силы сталкивания". Т.е. кпд 50 и менее автоматически подразумевает самоторможение. И если мне начнешь приводить какие-нибудь опровергающие примеры пытаться
1. Постарайся повнимательнее в них во всем разобраться сначала
2. Учитывай, что кпд - штука не постоянная, как отмечалось выше.

Сообщение от Солидворкер Поставь муфту и расцепляй свой груз с валом редуктора. Можно ронять хоть с ускорением свободного падения.

да так, наверное, и надо делать. И видимо так и делается. Только схема усложняется. Ведь ронять не подходит. Значит нужно "умную" тормозящую систему добавлять, которая меняет силу торможения в зависимости от скорости и от нагрузки. Малогабаритно и дешево это как то не придумывается, пока. И, видимо, я далеко не первый, кто над этим голову ломает...

[Дмитрий Юпатов]

Сообщение от olivru Если в редукторе тратится больше либо равное сбросу потенц. энергии груза кол-во энергии (кпд<=50%), то двигателю тормозить и переходить в генераторный режим не приходится

ну да, движку еще придется подкручивать быстроходный вал редуктора, чтобы груз все же опустился.

Сообщение от olivru Про рекуперацию энергии в подъемных кранах не слышали? А про гибридные автомобили?

Не для ваших мощностей.

Сообщение от olivru По условиям задачи хочется иметь маломощный движок, но при том быстро опускать грузы

А для опускания движок и не надо как таковой. Тормоза хватит.

Сообщение от olivru Для того, чтобы воспринять и преобразовать большую мощность (15 квт) при опускании 2.5 тн со скоростью 0.5 м\с, движок мощностью два квт, поднимавший тот груз на порядок медленнее, переведенный в генераторный режим, не сгодится - нужен более мощный

Т.е. ваша "машинка" с двумя электромашинами (слабеньким движком и мощным генератором) будет внезапно легче, чем только с маленьким движком?
И потом не забывайте, что в редукторе преобразуется крутящий момент. Т.е. на тихоходном валу момент большой, но обороты низкие, а на быстроходном наоборот - обороты высокие, как раз хватит генератору для работы, но момент маленький. Так что посадив на быстроходный вал генератор большой мощности, вы этой мощности не снимите: при выходе генератора на номинал он станет тормозом и начнет останавливать груз. Как следствие снижение скорости груза приведет к снижению скорости вращения вала генератора и далее к снижению снимаемой мощности. Так что снять реально получится с генератора ровно столько, сколько движок схавал при подъеме, не больше.
Плюс вам понадобится зарядный контроллер (раз уж вы так хотите запихать энергию назад в аккумулятор), что тоже вес. Этот агрегат тоже имеет КПД ниже 1. Сколько там РЕАЛЬНО получится вернуть энергии?!
Опять же вернемся к быстрому опусканию груза. Во-первых, скорость опускания лимитирована правилами безопасности (да и оператору этого чуда, а по совместительству стропалю, не понравится, что мимо него пара тонн со свистом пролетать будет). Во-вторых, перед землей груз надо будет затормозить, чтоб без удара поставить на землю. Торможение не мгновенное (иначе величина замедления будет сопоставима с ударом), это время и часть пути, проходимого грузом. Т.е. разность высот, на которой мы сможем снять энергию для рекуперации, еще снижается.
И что же нам тогда останется для запихивания в аккумулятор? Да и потом - не любят аккумы такого обращения с зарядным режимом. Им бы не пульсирующий ток, а небольшой но постоянный и долго. Или батареи тоже будут на основе вашего "ноу-хау" (т.е. будет еще тема о конструкции аккумулятора )?

Сообщение от olivru Я даже тебе примеры такого супервазелина с супермалым уклоном могу привести: приливы, равнинные реки.

Ага, трение в жидкости, которая нагружена собственным весом. А у тебя тончайшая пленка на сильнонагруженных зубьях, которая к тому же постоянно срывается (зубья то скользить будут, а не обкатываться).

Сообщение от olivru Значит нужно "умную" тормозящую систему добавлять, которая меняет силу торможения в зависимости от скорости и от нагрузки

Тот же движок, что и поднимал, размотает трос и совместно с редуктором не даст грузу чрезмерно разогнаться. Но! Если редуктор с самоторможением, то ток на движке прямой незначительный (только для преодоления эффекта самоторможения), а если не самотормозящий - в противоход, но меньше тока, требуемого для подъема. Или отдельный тормоз (но доп масса и габарит). А силу прижатия колодок на тормозе можно автоматически регулировать посредством энкодера на хвостовике движка. Собственно, скорость подъема тоже. Но это уже шкаф с электрикой будет.

[Солидворкер]

Сообщение от olivru обрати внимание на словосочетание "малейший уклон". Оно означает, что поверхности малость не горизонтальна

Супервазелин с к-том трения равным нулю и малейший уклон плохо сочетаются, если рассматривать теоретическую модель, то некорректно произвольно наделять какие-то ее элементы свойствами реальных объектов, а какие-то нет.