| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Отраслевые разделы > Машиностроение > Расчет требуемого момента двигателя для вращения цилиндрической обечайки

Расчет требуемого момента двигателя для вращения цилиндрической обечайки

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 17.03.2021, 22:25 #1
Расчет требуемого момента двигателя для вращения цилиндрической обечайки
Mike_Slavetsky
 
Инженер-конструктор
 
Moscow
Регистрация: 17.03.2021
Сообщений: 3

Привет, инженеры! Первый раз у Вас, по этому не знаю в том ли топике пишу, так что простите, если что не так.

Задача следующая. Имеем девайс, который называется барабанный фильтр (см. вложения). Мне нужно понять, какой мощности мотор-редуктор должен быть, чтобы он мог провернуть цилиндрическую обечайку (цилиндр и есть сам фильтр). Маса этого цилиндра 150 кг. Трением в шарнирах пренебречь. Диаметр 1600 мм, длина 2500 мм. В придачу он на половину объема может быть заполнен водой. Мотор-редуктор должен способен вращать его и в сухом состоянии и в наполненном на половину водой. Расположение шестерен покажу во вложении. Нужно понять, какой мощностью (кВт) или с каким моментом (Н*м) нужен мотор-редуктор, что бы все это вращалось. Я знаю как считать, если только вал двигателя коаксиален с цилиндром. Покажите пожалуйста методику, можно готовый ответ, только поясните пожалуйста. Чтобы в будущем сам смог все посчитать.

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: WhatsApp Image 2021-03-17 at 19.10.19 (3).jpeg
Просмотров: 71
Размер:	77.3 Кб
ID:	235518  Нажмите на изображение для увеличения
Название: WhatsApp Image 2021-03-17 at 19.10.19 (2).jpeg
Просмотров: 77
Размер:	90.2 Кб
ID:	235519  

Просмотров: 10359
 
Непрочитано 18.03.2021, 00:36
1 | #2
uraltay

конструктор-механик
 
Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,512


Поскольку имеется девайс, то для начала нужно взять динамометр и потянуть тангенциально за зуб ведомого колеса на один оборот с заполненной на половину объёма водой обечайкой. Полученное максимальное усилие умножить на радиус цилиндра (80 см). Если барабан будет при работе вращаться неспеша, то мотор-редуктор взять с небольшим запасом по моменту. У м-р радиус шестерни умножить на полученное усилие, что даст необходимый момент на м-р.
__________________
Сделать просто очень сложно.
uraltay вне форума  
 
Непрочитано 18.03.2021, 02:15
#3
Нурлан

конструктор
 
Регистрация: 30.05.2011
Алматы
Сообщений: 180


Диаметр 1600, длина 2500 и масса 150кг??? Что то не сходится.
Нурлан вне форума  
 
Непрочитано 18.03.2021, 07:32
1 | #4
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,588


Вы хотите посчитать сопротивление сетчатой оболочки при движении через жидкость, я правильно понял?
Замучаетесь, сила сопротивления жидкости нелинейна скорости, тем более, что поверхность дырчатая и турбулентностей будет очень много. Точных уравнений в технической гидродинамике очень мало, в основном одна эмпирика, на основе опытных данных.
Проще сделать натурные испытания, как уже посоветовали.
(аэродинамические трубы и опытовые бассейны гигантских размеров не зря применяют, даже в эпоху повальной цифровизации)
Liukk вне форума  
 
Непрочитано 18.03.2021, 09:10
#5
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 8,526


Поди пластиковые сетки, да и венец вполне может быть из той же области. Если внутри нет ничего (барабанные грохоты) то момент в первую очередь будет зависеть от сопротивления среды - воды в данном случае и тут всё будет зависеть от скорости и... фиг толком прикинешь как та сетка в той воде тормозить начнёт.
Fogel вне форума  
 
Непрочитано 18.03.2021, 11:17
#6
MotorManiac


 
Регистрация: 08.07.2013
Екатеринбург
Сообщений: 177


Методом конечных элементов считать наверное только.
MotorManiac вне форума  
 
Непрочитано 18.03.2021, 11:37
#7
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,588


Цитата:
Сообщение от MotorManiac Посмотреть сообщение
Методом конечных элементов считать наверное только.
Основное слово "наверное"... попробуйте, я не возьмусь, хотя движение обтекаемого тела в жидкости в SW Flow Simulation считал неоднократно.
Это гидродинамика, а не прочность...

Последний раз редактировалось Liukk, 18.03.2021 в 11:42.
Liukk вне форума  
 
Непрочитано 18.03.2021, 11:42
#8
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 8,526


э... при хороших оборотах ту воду как в насосе выкачивать начнёт. Чего-то у меня сомнения что это можно адекватно посчитать.
Fogel вне форума  
 
Непрочитано 18.03.2021, 11:46
#9
Дмитррр

НЛО
 
Регистрация: 09.07.2007
Тутошние мы.
Сообщений: 4,531


Да, теоретически посчитать это почти невозможно. Разве что прикинуть.
К тому же требуемая мощность будет очень сильно зависеть от необходимой скорости вращения. Вращать с небольшой скоростью сможет совсем небольшой моторчик, который просто может преодолеть трение покоя. Но чем выше нужна скорость, тем больше нужно мощности.

Если хватит посчитать "с точностью до слона", то примите, что уровень воды внутри с одного бока барабана будет на 5-10-15 см больше, чем с другого края. И посчитайте разницу моментов, которая от этого получается. Вот её ваш движок и должен преодолеть.

Если хотите более точные результаты, ищите программы моделирующие воду по уравнениям Навье - Стокса. И то не факт, что их хватит, ибо тут ещё и воздух, а не только вода.
__________________
Я ведь - огонь, и холод и... обман.
Я - радугой пронизанный... туман
Дмитррр вне форума  
 
Непрочитано 18.03.2021, 12:05
#10
MotorManiac


 
Регистрация: 08.07.2013
Екатеринбург
Сообщений: 177


Цитата:
Сообщение от Liukk Посмотреть сообщение
Основное слово "наверное"... попробуйте, я не возьмусь, хотя движение обтекаемого тела в жидкости в SW Flow Simulation считал неоднократно.
Это гидродинамика, а не прочность...
На самом деле и прочность ) в квази 2д можно прикинуть, с периодическими ГУ. Флоусим даже свободную поверхность умеет считать.

----- добавлено через ~3 мин. -----
Мне кажется, минимум 50% сопротивления будет составлять вращение несущего диска барабана, а если на нем еще и ребра усиления есть...... а там какие то деталюшки мыться будут ?
MotorManiac вне форума  
 
Непрочитано 18.03.2021, 12:17
#11
uraltay

конструктор-механик
 
Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,512


Такие штуки обычно вращаются не быстро. Залить в барабан воду, намотать на него верёвку (можно пристроить к валу технологический барабанчик и намотать на него), тянуть динамометром верёвку несколько оборотов, имитируя скорость вращения. Получим усилие, в котором будут учтены трения, дисбаланс... Это будет точнее, чем расчёт с погрешностью 70%.
__________________
Сделать просто очень сложно.
uraltay вне форума  
 
Непрочитано 18.03.2021, 12:31
#12
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 8,526


Цитата:
Сообщение от MotorManiac Посмотреть сообщение
а там какие то деталюшки мыться будут ?
Судя по описанию - фильтр. Видимо какое-то плывущее дерьмо будет подниматься, да на скребок сбрасываться...
Fogel вне форума  
 
Непрочитано 18.03.2021, 12:40
#13
MotorManiac


 
Регистрация: 08.07.2013
Екатеринбург
Сообщений: 177


Цитата:
Сообщение от Fogel Посмотреть сообщение
Судя по описанию - фильтр. Видимо какое-то плывущее дерьмо будет подниматься, да на скребок сбрасываться...
Кстати да, тогда я бы вообще не заморачивался по поводу гидродинамики, а считал бы вес налипающей субстанции.
MotorManiac вне форума  
 
Непрочитано 18.03.2021, 20:43
#14
ak762


 
Регистрация: 08.03.2010
Сообщений: 977


Цитата:
Сообщение от uraltay Посмотреть сообщение
Такие штуки обычно вращаются не быстро. Залить в барабан воду, намотать на него верёвку (можно пристроить к валу технологический барабанчик и намотать на него), тянуть динамометром верёвку несколько оборотов, имитируя скорость вращения.
то есть сделать без мотора, а потом мотор полгода ждать, а по контракту сдача оборудования в срок целиком указана, а не через полгода после изготовления
ak762 вне форума  
 
Непрочитано 18.03.2021, 23:12
#15
uraltay

конструктор-механик
 
Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,512


Цитата:
Сообщение от ak762 Посмотреть сообщение
то есть сделать без мотора
Цитата:
Сообщение от uraltay Посмотреть сообщение
имеется девайс
Я так понял, что барабан уже в металле. При наличии материала и сделать его недолго, можно пока без шестерни. Экспериментируй! Мы тут пластаемся, а ТС молчит...
__________________
Сделать просто очень сложно.
uraltay вне форума  
 
Непрочитано 19.03.2021, 06:41
1 | 1 #16
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 8,526


Ну... прикинуть что в этот фильтр труп заплыл, и на него и рассчитать в таком разе. Штука не на ракете стоит, десятикратный запас в мощности особо никто и не заметит на фоне самого фильтра. Поэтому взять самый большой вес, что на стенке может оказаться и перемножить на скорость вращения и добавить немного сверху на трение, округлив до ближайшей мощности имеющегося двигателя
Fogel вне форума  
 
Непрочитано 19.03.2021, 13:04
1 | 1 #17
westdm


 
Регистрация: 21.08.2008
Сообщений: 114


Цитата:
Сообщение от Fogel Посмотреть сообщение
Ну... прикинуть что в этот фильтр труп заплыл, и на него и рассчитать в таком разе. Штука не на ракете стоит, десятикратный запас в мощности особо никто и не заметит на фоне самого фильтра. Поэтому взять самый большой вес, что на стенке может оказаться и перемножить на скорость вращения и добавить немного сверху на трение, округлив до ближайшей мощности имеющегося двигателя
Вот грамотный подход к подобным задачам, а то тут ударились в теории гидродинамики, МКЭ и т.д., если нет жесткого ограничения по массе конструкции то и расчет тут самый примитивный - сила на плечо в самом неблагоприятном случае (груз снизу барабана - та же масса воды в сечении цилиндра), полученное значение умножаем на 2 и выбираем ближайший стандартный редуктор с требуемым крутящим моментом передаточным отношением и частотой вращения + считаем шестерню редуктора на прочность. Все.
westdm вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 21.03.2021, 15:10
#18
Mike_Slavetsky

Инженер-конструктор
 
Регистрация: 17.03.2021
Moscow
Сообщений: 3


Цитата:
Сообщение от MotorManiac Посмотреть сообщение
На самом деле и прочность ) в квази 2д можно прикинуть, с периодическими ГУ. Флоусим даже свободную поверхность умеет считать.

----- добавлено через ~3 мин. -----
Мне кажется, минимум 50% сопротивления будет составлять вращение несущего диска барабана, а если на нем еще и ребра усиления есть...... а там какие то деталюшки мыться будут ?
Нет, барабан фильтрует воду от механических крупных взвесей, сетка с ячекой 60 мкм, скорость вращения барабана 2,5 об/мин. Вращается он не постоянно, а по уровню воды в барабане. Как только уровень поднимается на половину, значит сетка засорилась, барабан начинает вращаться. В верху форсуночный узел, который под высоким давлением сметает всю грязь в сливной лоток и она уходит в канализацию
Mike_Slavetsky вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 21.03.2021, 15:15
#19
Mike_Slavetsky

Инженер-конструктор
 
Регистрация: 17.03.2021
Moscow
Сообщений: 3


Скорость вращения барабана 2,5 об/мин. Фильтруется вода от мех. взвесей, сетка 60 мкм. Вращается не постоянно, а когда уровень воды в барабане поднимается, это значит, что сетка загадилась и пора вращаться. Сверху форсуночный узел, который под высоким давлением воды сметает всю грязь в сливной лоток. А дальше все самотеком в канализацию. Венец колеса из ПП 20 мм.
Mike_Slavetsky вне форума  
 
Непрочитано 21.03.2021, 19:49
#20
Serge Krasnikov

Конструктор, инженер-механик
 
Регистрация: 03.10.2003
Новосибирск
Сообщений: 6,391


Мда...
Имхо, ну и так по моему скромному мнению.
1. Обороты 2.5об/мин, скажем так вообще никакие, почему все это рассуждение о гидродинамики, пусть постоит в сторонке, мягко говоря.
2.Что значит покажу "шестерёнки позже", "мотор коаксиален с осью барабана"... батенька вы либо крест снимите либо трусы наденьте. Если у вас мотор-редуктор, то у него свои характеристики обороты, крутящий момент, впрочем российский вы такой вряд-ли найдете, придется в всё-таки шестерёнки делать, импортный да случалось такой использовать (пардон, старость, давно было, марку забыл )
3."Трением в шарнирах пренебречь.", думаю что это как раз не подумавши сказали, итак барабан 1,6 диаметр, длина 2,5м, заполняется наполовину суспензией, по самым скромным подсчётам половина барабана это больше 6 кубометров воды, т.е. нагрузка более 6тонн, вот с нее я бы как раз и посчитал крутящий момент в подшипниках.
Зыж ну вот как-то так.
Serge Krasnikov вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Отраслевые разделы > Машиностроение > Расчет требуемого момента двигателя для вращения цилиндрической обечайки

Система Техэксперт дает уверенность в правильности и эффективности принимаемых инженерных решений!
Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Ansys Maxwell Задание момента для ротора бесколлекторного PMSM двигателя Timudgin ANSYS 2 14.11.2017 13:29
Расчет стены подвала цилиндрической формы kolombi4 Железобетонные конструкции 13 22.07.2014 22:09
Динамический расчет если два двигателя имеют разные частоты. Zinjvi SCAD 2 19.02.2012 12:03
болтовое соединение, расчет на действие изгибающего момента Altai Машиностроение 39 19.12.2011 01:09
Програмное определение направления вращения момента Eximius Программирование 2 15.04.2009 21:25