Silniki do russian arm

[Haki]

Hej, projektuję tzw. russian arm czyli kran kamerowy ze sterowaniem elektrycznym zamontowany na dachu samochodu, dla zobrazowania zasady działania podaje link na YT:

Moja konstrukcja będzie bardzo podobna do tej: http://www.cinecascade.com/wp-content/uploads/2012/10/SCORPIO-ARM1.jpg

Jestem aktualnie na etapie doboru silników do poruszania kranem, potrzebne są 2 (myślę że najlepiej zastosować 2 takie same) tj. do obracania ramieniem oraz do jego podnoszenia.

Kran jest łożyskowany i posiada przeciwwagę, dla tego do obrócenia, lub podniesienia ramienia jest potrzebna niewielka siła (można zrobić to jednym palcem)

lecz dodatkowe siły pojawiają się podczas jazdy głównie jest to siła bezwładności podczas skręcania i w niewielkim stopniu opór wiatru.

Nie ukrywam że kompletnie nie wiem jak zabrać się za dobór silników, ale mam kilka danych i założeń, które może ułatwią kolegom w odpowiedzi na moje pytanie

Co wiem:

- silniki stosowane w tego typu kranach to silniki DC prawdopodobnie 36V ponieważ takim napięciem zasilany jest kran

- silniki prawdopodobnie wyposażone w hamulce elektromagnetyczne, ponieważ w momencie w którym nie sterujemy ramieniem nie może ono obracać się np. podczas skręcania (bezwładność)

- dla dokładności pracy zastosowane enkodery (potrzebne rónież przy stabilizacji ramienia)

- obrót ramienia o 360 stopni w ok. 6 sekund

- waga całej konstrukcji ok 120Kg (ale bardzo dobrze wyważone i łożyskowane - mała siła do wprawienia w ruch)

- długość ramienia od osi obrotu max 4,5m

- zastosowana przekładnia, jakie parametry nie mam pojęcia to będzie do ustalenia. Wiem że koło napędzane (obrót) ma ok 50cm średnicy jest zamontowane na stałe a silnik wraz z całym kranem jeździ po jego obwodzie, widać to na tym filmie:

Jest to dość nietypowa i rzadko spotykana konstrukcja, dlatego jest mnóstwo niewiadomych.

Jeżeli coś pomoże, załączam zdjęcie silników z bliska w tego typie konstrukcji: https://imgur.com/a/k61nB

Pozdrawiam!

[Lukaszm]

Super urządzenie 🙂

Podstawowe pytanie jakie mam to czemu chcesz zaprojektować urządzenie, które jest dokładnie takie samo jak coś, co można kupić/zamówić?

doboru silników do poruszania kranem, potrzebne są 2

Czemu 2? A wysuwanie? A obrót na końcu wysuwanego członu? Gdzie kończy się kran a zaczyna gimbal?

[Haki]

Super urządzenie 🙂

Podstawowe pytanie jakie mam to czemu chcesz zaprojektować urządzenie, które jest dokładnie takie samo jak coś, co można kupić/zamówić?

doboru silników do poruszania kranem, potrzebne są 2

Czemu 2? A wysuwanie? A obrót na końcu wysuwanego członu? Gdzie kończy się kran a zaczyna gimbal?

1. Ponieważ zakup takiego kranu to ponad 200 tyś 😉

2. Kran się nie wysuwa, jedynie obraca i podnosi/opuszcza, tak jak widać na filmach.

Głowicę/gimbal posiadam - temat dotyczy jedynie poruszania ramieniem

[Lukaszm]

1. Ponieważ zakup takiego kranu to ponad 200 tyś

Złotych czy czegoś innego?

Ty chcesz to zrobić sam? Masz doświadczenie z tego typu konstrukcjami/projektami?

Jak myślisz, jaki będzie koszt łączny materiałów potrzebny do prototypu i ewentualnie gotowego urządzenia?

Jak myślisz, ile godzin pracy będziesz musiał poświęcić na przeprowadzenie takiego projektu?

Sorry, że nie odpowiadam bezpośrednio na Twoje pytania.

2. Kran się nie wysuwa, jedynie obraca i podnosi/opuszcza, tak jak widać na filmach.

Racja, jakoś na jednym filmie wydawało mi się, że jest raz krótszy, a raz dłuższy.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[deshipu]

Skoro mechanicznie ramię już masz (tak zrozumiałem), to chyba kolejnym krokiem jest wziąć i pomierzyć jakie siły tam w praktyce występują — wtedy będziesz wiedzieć jakie silniki potrzebne. Jeśli źle zrozumiałem i nie masz, to chyba trzeba by było przynajmniej jakieś prototyp sklecić żeby to pomierzyć.

Nie sądzę, żeby takie rzeczy jak siły pojawiające się przy jeździe po nierównej powierzchni albo nieregularnych porywach wiatru podczas jazdy dało się łatwo policzyć, więc pozostaje eksperyment.

Pewnie dlatego te fabryczne takie drogie, że kupa czasu i materiałów poszła w same testy i projektowanie.

[Haki]

1. Ponieważ zakup takiego kranu to ponad 200 tyś

Złotych czy czegoś innego?

Ty chcesz to zrobić sam? Masz doświadczenie z tego typu konstrukcjami/projektami?

Jak myślisz, jaki będzie koszt łączny materiałów potrzebny do prototypu i ewentualnie gotowego urządzenia?

Jak myślisz, ile godzin pracy będziesz musiał poświęcić na przeprowadzenie takiego projektu?

Sorry, że nie odpowiadam bezpośrednio na Twoje pytania.

2. Kran się nie wysuwa, jedynie obraca i podnosi/opuszcza, tak jak widać na filmach.

Racja, jakoś na jednym filmie wydawało mi się, że jest raz krótszy, a raz dłuższy.

Projekt i montaż robię sam, elementy będą frezowane cnc w jakimś zakładzie to samo z malowaniem proszkowym.

Pracuję w przemyśle filmowym, zajmuję się gripem i rozwiązaniami nietypowymi, na co dzień naprawiam i wykonuje konstrukcje różnego typu na potrzeby filmowe.

Koszt materiałów wyliczę na podstawie prawie gotowego projektu w autodesk inventor, gdzie mam podany rozmiar każdego elementu i sprawdzoną wytrzymałość każdego z nich.

Do teraz przy projekcie siedzę jakieś 2 miesiące.

Russian arm ma ramię podzielone na sekcje, które możesz dokładać tym samym wydłużając go.

[ Dodano: 28-03-2018, 00:05 ]

Skoro mechanicznie ramię już masz (tak zrozumiałem), to chyba kolejnym krokiem jest wziąć i pomierzyć jakie siły tam w praktyce występują — wtedy będziesz wiedzieć jakie silniki potrzebne. Jeśli źle zrozumiałem i nie masz, to chyba trzeba by było przynajmniej jakieś prototyp sklecić żeby to pomierzyć.

Nie sądzę, żeby takie rzeczy jak siły pojawiające się przy jeździe po nierównej powierzchni albo nieregularnych porywach wiatru podczas jazdy dało się łatwo policzyć, więc pozostaje eksperyment.

Pewnie dlatego te fabryczne takie drogie, że kupa czasu i materiałów poszła w same testy i projektowanie.

Mam projekt praktycznie całego ramienia w programie, jestem na etapie wplatania w ów projekt silników i przekładni.

Bazuję na kranie, który podawałem w linku wyżej, zachowałem te same wymiary co ów konstrukcja, silników i przekładni niestety nie określę ze zdjęć i filmów.

Faktem jest że ciężko określić siły jakie będą panowały podczas jazdy nie mając prototypu, dlatego chciałem bazować na założeniach i dobrać silniki z zapasem mocy.

[Lukaszm]

To jedna sprawa przy której mogę podpowiedzieć to hamulce elektromagnetyczne, a w zasadzie ich zastąpienie przekładnią samohamowną (np. ślimakową).

Przekładnię będziesz miał pewnie tak czy siak, więc można zmniejszyć liczbę elementów.

Z punktu widzenia sterowania pewnie najłatwiej będzie Ci zastosować silniki szczotkowe.

Wymaganą prędkość obrotową możesz obliczyć z przełożenia i wymaganych parametrów ruchu.

Z momentami jest gorsza sprawa, ale podszedłbym do tego w ten sposób, że określasz jakie momenty 'cząstkowe' mogą działać na każdą oś, czyli na przykład: moment od grawitacji (jest wyważanie, ale czy np. przy zamontowaniu większej kamery dopasowuje się masę przeciwwagi?), moment konieczny do uzyskania wymaganego przyspieszenia (musisz znać momenty bezwładności - ciężka sprawa), moment od oporu aero, moment od ruchu podstawy itd.

Przy podejściu 'ciężkim' momenty te sumujesz i szukasz takiego silnika, żeby przy maksymalnej prędkości obrotowej (wymaganej) uzyskiwał taki moment nominalnie. Oczywiście to jest mocny overkill, ale to już Twoja decyzja jak duży margines bezpieczeństwa sobie zostawić.

[ Dodano: 28-03-2018, 00:15 ]

Jak masz już jakiś projekt to może pochwal się renderem? 😃