Skocz do zawartości
duniu_bartek

Pomoc w doborze silnika do robota.

Pomocna odpowiedź

Jako że to mój pierwszy post na forum to chciałbym przywitać się ze wszystkimi.

Zabieram się za budowę mojego pierwszego robota ( dokładnie to samochodzik sterowany przez bluetooth ) i jako że nigdy nie wykorzystywałem ani nie robiłem układów wykorzystujących silniki to mam o nich raczej blade pojęcie. Głównie chodziłoby mi o pomoc w doborze silnika do tego co mam zamiar stworzyć. Silnik miałby służyć do napędu tylej osi auta. Waga jaką osiągnie autko to około 1,5kg ( z małym zapasem ). Co do prędkości jaka ma osiągać to coś pomiędzy 50 a 100 cm/s.

Z góry dziękuje za pomoc.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
Zabieram się za budowę mojego pierwszego robota
dokładnie to samochodzik sterowany przez bluetooth

Tak jakby się to ze sobą kłóci. Chyba, że ma mieć to jakiejś czujniki?

Jeżeli tak to dopisz to bo temat wyląduje w koszu.

A tak do silników, to polecam Pololu Hp 50:1.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
Tak jakby się to ze sobą kłóci. Chyba, że ma mieć to jakiejś czujniki?

Jeżeli tak to dopisz to bo temat wyląduje w koszu.

A tak do silników, to polecam Pololu Hp 50:1.

Problem mam tylko z doborem silników 😋 Z czujnikami nie miałem z problemów więc o tym nie wspominałem. Miał być prosto przedstawiony problem bez zbędnego owijania 😃

Przeglądając dostępne silniki zastanawiałem się nad tym konkretnym modelem ale da on sobie radę z napędem robota ( autka ) o takiej wadze jak podałem. Nie lepszy byłby ten z przekładnią 100:1 ze względu na większy moment obrotowy?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

A sory, nie doczytałem, że chcesz użyć jednego silnika do napędu.

Skoro tak to Pololu Hp 100:1 jak najbardziej.

Tylko czy jest sens robić napęd na całą oś i koła skrętne - trochę niepotrzebnej zabawy z tym.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Carpe Diem, skąd wiesz, że jak najbardziej, skoro kolega nie wspomniał ani o wielkości kół, ani o sposobie przeniesienia napędu z silnika na te koła?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Poza tym, jeśli ten robot będzie ważył 1,5kg, to taki silniczek (jeśli mówisz o micro metal gearmotor) jest za słaby. Sugerowałbym raczej od BasiaSta1 z allegro.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
Carpe Diem, skąd wiesz, że jak najbardziej, skoro kolega nie wspomniał ani o wielkości kół, ani o sposobie przeniesienia napędu z silnika na te koła?

Co do wielkości kół to jakieś 40-50mm średnicy. Jeśli chodzi o przeniesienie napędu to myślałem o kołach zębatych z przełożeniem 1:1.

Jaką prędkość osiągnie ten robot przy takich kołach? Jakieś inne propozycje do co przeniesienia napędu?

Poza tym, jeśli ten robot będzie ważył 1,5kg, to taki silniczek (jeśli mówisz o micro metal gearmotor) jest za słaby. Sugerowałbym raczej od BasiaSta1 z allegro.

Mówimy tu o tym silniku http://botland.com.pl/silniki/246-silnik-pololu-hp-100-1.html. Jaka mogłaby być maksymalna waga robota z tym silnikiem?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Z dwoma silnikami 1:30 najlepiej jest jak poniżej 350g. Z 1:100 obciążenie może być większe ale nie widzę tu aby uciągnął 1,5 kg.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
Z dwoma silnikami 1:30 najlepiej jest jak poniżej 350g. Z 1:100 obciążenie może być większe ale nie widzę tu aby uciągnął 1,5 kg.

Jaką masę tak mniej więcej wytrzyma silnik z przekładnia 100:1. I jaka prędkość osiągnie przy kółkach powiedzmy 40 mm średnicy.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

W przybliżeniu:

➡️ Należy policzyć jaką moc silnika jest Ci potrzebna. Do tego celu potrzeba siły. Czyli należy założyć przyspieszenie jakie chcemy osiągnąć. Siła to masa razy przyspieszenie a więc:

F [N] = m[kg]* a[m/s^2]

➡️ Następnie zakładamy prędkość maksymalną i można już obliczyć wymaganą moc silników:

P [W] = F[N] * Vmax[m/s]

Moc należy podzielić przez dwa jeśli chcemy używać dwóch silników. Najlepiej jeszcze pomnożyć sobie wynik razy 1,5 aby mieć pewien zapas.

Zawsze też możemy podwyższyć napięcie przez co znacznie wzrośnie moc. W przybliżeniu możemy to policzyć ze stosunku:

P2[W]=Pnom * (Uśr/Unom)^2

Gdzie:

Pnom - Moc nominalna silnika

Unom - Napięcie nominalne

Uśr - średnie napięcie jakie będziemy podawać na silnik

➡️ Moment obrotowy to siła razy ramię - ramieniem tutaj jest promień naszego koła:

I [mNm] = F[N] * r[mm]

Podstawiając I = m*a*r i przekształcając wzór otrzymujemy

m[kg] = I[mNm]/(a[m/s]*r[mm])

Teraz znając moment silnika,promień kół oraz zakładając przyspieszenie możemy w przybliżeniu obliczyć jaką masę jest w stanie uciągnąć nasz silnik. Należy tutaj zwrócić uwagę na straty np. na przekładni i pomnożyć moment podawany przez producenta przez pewien ułamek załóżmy 0,6.

➡️ Prędkość obrotową można policzyć ze wzoru:

Vobr[obr/min]=V[m/s] * Π *2* r[m]*60

gdzie Vobr - prędkość obrotowa silnika, V - prędkość liniowa Π - stała matematyczna, r - promień koła w metrach

a więc wzór na prędkość liniową będzie wyglądał:

V[m/s]= Vobr[obr/min]/(Π * 2*r[m]*60)

Prędkość obrotowa podawana przez producenta podawana jest na biegu luzem. Pod obciążeniem prędkość ta będzie niższa, a więc również powinniśmy pomnożyć ją przez ułamek. Można przyjąć np. 0,7.

Obliczenia te są przybliżone. Aby dokładnie policzyć parametry należało by uwzględnić dokładnie wszelkie straty oraz masę na ramieniu w odległości od środka obrotu. Zazwyczaj jednak przy prostych zastosowaniach wystarczy założyć pewien zapas.

Jak widać obliczenia te nie są zbyt trudne. Warto przeliczyć parametry przed kupnem silników niż snuć domysły czy nasz robot ruszy z miejsca i czy osiągnie prędkość lub przyspieszenie jakie zakładaliśmy.

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dysponując siłomierzem można oszacować też opory ruchu.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

sailo dzięki wielkie za pomoc.

Postanowiłem policzyć wg tego co napisałeś czy silnik pololu HP 100:1 wystarczy do robota którego chce zbudować. Przyjąłem a=0,5m/s^2. Chciałbym osiągnąć 0,5 m/s przy wadze do 1,5kg.

A więc tak:

F[N] = 1,5[kg] * 0,5 [m/s^2] = 0,75

P[W] = F[N] * Vmax[m/s] = 0,75* 0,5 = 0,375

Przyjmuje zapas czyli P=0,375*1,5=0,5625 ~0,6W

I[mNm] = F[N] * r[mm] = 0,75 * 25 = 18,75mNm

m[kg] = I[mNm]/ (a[m/s^2] * r[mm]) = 18,75[mNm]/(0,5[m/s^2]*25 [mm]) = 1,5kg

Według danych technicznych:

Obroty na biegu jałowym przy zasilaniu 6V: 320 obr./min

Prąd biegu jałowego (6V): 100mA

Prąd szczytowy: 1600mA

Moment obrotowy: 1,8 kg*cm (0,176 Nm) <-- czy to mogę zamienić wprost na mNm (176 mNm)?

I jak to teraz ma się do moich obliczeń? O ile oczywiście są dobre 😉

Co do prędkości to wg tego kalkulatora http://www.technobotsonline.com/robot-speed-calculator.html zakłądając że obroty wyniosa ok 220obr/min ( 320obr * 0,7 ) prędkość wychodzi jakieś 0,57 m/s

Jaką moc ma ten silnik Pololu HP 100:1?

Mógłby się ktoś bardziej ogarnięty w tym temacie odnieść do moich obliczeń. Z góry dzięki 🙂

P.S. Jestem otwarty na krytykę więc nie krępować się 😉

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Temat z doborem silnika cały czas aktualny i jak najbardziej nadal potrzebuje pomocy 😉 . Co myślicie o silnikach klasy 540 ( np. http://allegro.pl/silnik-szczotkowy-hackmoto-21t-540-yeah-racing-i1896320505.html ). Czy da sobie to radę z 1,5kg robotem ( prędkość ok 0.5-0.7 m/s ) i jak tym sterować . Może ktoś robił robota o podobnej wadze i mógłby polecić jakiś sprawdzony silnik i sklep w którym mógłbym kupić go.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Jak najbardziej da sobie radę o ile dodasz przekładnię. W przeciwnym razie może i rozpędzą robota, ale z niewielkim przyspieszeniem i do bardzo duzych prędkości.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
Jak najbardziej da sobie radę o ile dodasz przekładnię. W przeciwnym razie może i rozpędzą robota, ale z niewielkim przyspieszeniem i do bardzo duzych prędkości.

Dzięki za odpowiedź 😉 mógłbyś ocenić jakoś prawidłowość/nieprawidłowość moich obliczeń z kilku postów wyżej.

Nie ukrywam że budowa robota z silnikami pololu byłaby łatwiejsza ze względu na możliwość zastosowanie scalonego mostka h a nie budowy go na mosfetach. W ofercie botlandu jest jeszcze silnik Pololu HP o przełożeniu 150:1 i momencie 3,2kg*cm. Myślę że masę też mógłbym zredukować do 1kg.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Gość
Napisz odpowiedź...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.


×
×
  • Utwórz nowe...