[Mechanika] Przekładnie mechaniczne

[robson24-78]

Ze sprawnościami przekładni to kolega trochę pomieszał - po pierwsze sprawności są zależne od przełożenia (im większe tym mniejsza sprawność), po drugie przekładnie walcowe o zębach prostych, skośnych i walcowo-stożkowe (kątowe) mają sprawności w okolicach 90-93%, natomiast przekładnie ślimakowe mają sprawność poniżej 50% (z czego wynika ich samohamowność).

Pozdrawiam!

[Sabre]

po pierwsze sprawności są zależne od przełożenia

Wiesz o co chodzi, ale się źle wyrażasz, sprawność zależy od ilości stopni przekładni, nie od przełożenia.

[BartoszL]

"Stosując przekładnie stworzoną z trzech kół zębatych i cewki w roli sprzęgła łączącego wejście raz bezpośrednio z kołem wyjściowym a raz za pośrednictwem koła środkowego można stworzyć mechaniczno-elektryczny sterownik zmiany kierunku ruchu robota. "

Jak to się wykonuje za pomocą cewki ?

[Grager]

A może jest jakiś wzór na to, jaki moment obrotowy będę potrzebował do robota o danej wadze, np. 0,5kg?

[small-man]

Wszystko zależy od współczynnika tarcia pomiędzy kołami a podłogą ... bez tego ani rusz

[Grager]

small-man, a jak tenże współczynnik obliczyć?

Drugie pytanie: Czy silniki bez przekładni zawsze mają moment obrotowy równy 1 kg/cm?

[piotreks-89]

Grager, f=Ft/Fn (gdzie Ft - siła tarcia, Fn - siła nacisku, a f - współczynnik tarcia) Tarcia, jako takiego, za bardzo nie da się obliczyć. Powiedzmy, że dajesz na ring swojego robota i zaczynasz go pchać określoną siłą. Jeśli ciało zacznie się poruszać, to znaczy, że siła którą działasz, przewyższyła Ft (która jest wprost proporcjonalna do Fn). Po przekształceniu wzoru otrzymamy, że Ft=f*Fn

[Carpe Diem]

Drugie pytanie: Czy silniki bez przekładni zawsze mają moment obrotowy równy 1 kg/cm?

Zastanów się. Czy silnik od hulajnogi elektrycznej będzie miał taki sam moment jak Pololek bez przekładni?

[Grager]

piotreks-89, heh.. no dobra, wzór już mam, ale skąd mam wiedzieć, ile wynosi Fn i Ft?

Carpe Diem, pytam, bo na allegro prawie nigdy nie podają momentu obrotowego, więc myślałem, że może jest to tak oczywiste, że nie ma sensu tego podawać.

[piotreks-89]

Grager, fizyki w szkole nie masz? Fn, to siła nacisku (co powinieneś wiedzieć, po pierwszej klasie gimnazjum). Wzór na nią, zresztą też. Fn = m*g (m - masa podana w kg, g - przyspieszenie grawitacyjne Ziemi, które wynosi 9,81N/kg). A sposób, na uzyskanie siły tarcia już ci podałem.

Oczywiście siła tarcia będzie zależała od rodzaju stykających się powierzchni, więc nie zawsze będzie taka sama. Jeśli chodzi o siłę nacisku, to Tobie podałem przykład, kiedy na ciało działa jedynie siła grawitacji - nie jest dodatkowo obciążane, np. ciężarkiem. Im bardziej ciało będzie obciążone, tym większa będzie siła tarcia (bo Fn~Ft).

[Grager]

piotreks-89, można powiedzieć, że nie mam, skoro na przedmiocie "Fizyka i astronomia" uczymy się tylko o tym drugim... Z drugiej strony google nie boli. Coś leniwy się ostatnio zrobiłem

[Hudyvolt]

bo moment się liczy ze wzoru T = 9,55 * P / n

gdzie T - moment

P - moc silnika

n - prędkość znamionowa w obr/min

[piotreks-89]

A ja też nie do końca dobrze wytłumaczyłem. Istnieją dwa współczynniki tarcia - statyczny (ciało w spoczynku) i kinetyczny (ciało w ruchu). Pierwszy jest zawsze wyższy, niż drugi. Poza tym bez siłomierza albo znanego współczynnika tarcia nie ruszymy (z tym wzorem, nie wiem czy istnieje inny)...

[Grager]

No to jeszcze poproszę, żeby ktoś mi powiedział, w jaki dobierał silniki i przekładnie do swojego robota minisumo. Ktoś się podzieli doświadczeniami?

[Mihau]

Trochę namieszaliście

Wzór Ft = f * Fn można wykorzystać co najwyżej do policzenia przy jakim momencie stracimy przyczepność i koła zaczną buksować.

Teoretycznie każde ciało można poruszyć każdą siłą. Występuje to w przypadku zerowych oporów, np. w próżni w stanie nieważkości. Na ziemi takiej sytuacji nie ma, dlatego owe opory trzeba uwzględnić, co już słusznie zauważyliście. Jednak należy ich szukać w nieco innych miejscach.

Tarcie, o którym wspominaliście jest dla nas pożądane, ponieważ bez niego koła kręciły by się w miejscu, a nasz pojazd pozostałby w spoczynku. Jednak występuje również tarcie toczne, które w pewnym stopniu przeszkadza w samym ruszeniu. Raczej nie jest to główne źródło oporów, jednak czasem może mieć znaczenie.

Istotniejsze są opory na łożyskach kół oraz w samych silnikach i przekładniach. Jednak istnieje problem z ich zmierzeniem, nie mówiąc o obliczeniu. Jeśli faktycznie chcemy się tego podjąć, jest kilka sposobów uzyskania orientacyjnych wartości. Właściwie dla każdego z nich będziemy potrzebować siłomierza, który można zaimprowizować ze sprężyny wraz z odpowiednią skalą (bodajże sprawdzają się również gumki recepturki) lub np. wagi kuchennej.

Pierwszą metodą, jaka przychodzi mi do głowy, jest stopniowe zwiększanie siły aż do momentu ruszenia się robota. Ważnym jest jednak, aby koła się nie ślizgały. Wtedy, odczytując graniczną wartość siły a następnie mnożąc ją przez promień koła, uzyskamy moment potrzebny do rozruchu robota.

Jeśli koła zaczynają się ślizgać, możemy siłę przykładać do ramienia o znanym promieniu przymocowanego do osi koła. Najlepiej, jeśli robot stałby nadal na własnych kołach, inaczej przekłamujemy pomiar przez to, że nie uwzględniamy zwiększenia się tarcia na łożyskach przy większym nacisku.

Oba sposoby powinny być bardziej miarodajne, jeśli silniki i przekładnie będą odłączone od kół (warto jednak aby nadal znajdowały się na pojeździe, aby nie zmieniać masy). Zakładam, że podawany przez producenta moment jest uzyskiwaniu na wyjściu przekładni, a zatem z uwzględnieniem wewnętrznych oporów

Co do ostatniego pytania Gragera, moment określa kilka istotnych cech minisumo (sumo, etc.). Od niego zależy bowiem przyspieszenie, jakie osiąga, a także z jaką siłą będzie mógł napierać na przeciwnika. Jednak zazwyczaj moment uzyskuje się kosztem prędkości maksymalnej, a czasem ona decyduje o wygranym pojedynku. Warto jeszcze zwrócić uwagę na to, co pisał piotreks-98 - współczynnik tarcia kinetycznego jest mniejszy od statycznego. Zatem w przypadku kiedy koła zaczynają buksować, tracimy część maksymalnego momentu silników. Należy tak dobrać zestaw opony - silniki aby temu przeciwdziałać. Ważny jest też owy kompromis między prędkością a momentem. Jednak z tego co się orientuję, to obecne MS w większości jeżdżą na pololu 50:1 lub 30:1