Hallo, ich frage mich (und google) schon den ganzen morgen wie ich aus Drehmoment un Steigung einer Spindel. Bei einem direkt angetriebenen Spindelantrieb die Zugkraft am Schlitten berechnen kann.... momentan stehe ich ziemlich auf dem Schlauch: Beispiel Schrittmotor 1Nm Drehmoment als Spindel M10 Gewindestange mit einer Steigung von 1Umdrehung pro mm... Wie kann ich jetzt berechen wie hoch die Zugkraft an einem Schlitten ist der auf der Gewindestange bewegt wird? Gruß Holger
Zugkraft = Drehmoment * 2pi / Spindelsteigung * Spindelwirkungsgrad. Zugkraft = 1Nm * 6.28 / 0.001m * 0.4 = 2512N = 256Kp Spindelwirkungsgrad: ca 0.4-0.5 für Trapezspindeln ca 0.8 für Kugelrollspindel Gruss Reiner
>M10 Gewindestange
Da wird der Wirkungsgrad wohl noch kleiner ausfallen ...
DANKE! Das hilft schonmal ungemein! Was ist der Spindelwirkungsgrad genau? Verluste durch Reibung in den Lagerungen? Wie kann ich den für normale metrische Gewinde messen/schätzen? Holger
Messen per Versuchsaufbau ist wohl eher schwierig. im Maschbau wird ja oft mit Kenngrößen gearbeitet, die aus Erfahrungswerten entstanden sind. Besitzt du das Tabellenbuch europa metall? im kleinen Formelheft sind die Formeln für die Drehmoment-Steigung-Kraft-Zusammenhänge deutlich!
< Was ist der Spindelwirkungsgrad genau? 1 = keine Reibung, d.h keine Verluste bei der Umsetzung der Drehbewegung in die Linearbewegung. Der Wirkungsgrad hängt ab von der Steigung, dem Durchmesser, der Materialpaarung Spindelmutter-/Spindel, der Gewindeform ... Metrische Gewinde sind gedacht zum Festschrauben von Teilen, und sollen dann auch noch hemmen. > Verluste durch Reibung in den Lagerungen? Diese Verluste kommen noch dazu. > Wie kann ich den für normale metrische Gewinde messen/schätzen? a. Ich würde 0.1 schätzen. b. Motor aufbauen, Haltedrehmoment des Motors bestimmen, Spindel anbauen und mit Federwaage die Zugkraft bestimmen wenn der Motor zum Stand gebracht wird, Das dazugehörige Drehmoment berechnen, Wirkungsgrad berechnen. Reiner
Übrigens, mal so aus dem stehgreif: du hast eine sehr niedrige Steigung. Das bedeutet, dass du eine langsame aber kraftvolle Translationsbewegung ausfüren willst oder? zumindest klingt das so, dass du gezwungen bist, entweder eine sehr große Kraft bereitzustellen, oder du hast einfach nur den Motor mit seinem Drehmoment vorgegeben und musst halt hoch übersetzen. Wenn die Übersetzung so hoch ist, wie deinen Zahlenangaben zu entnehmen ist, dann wird die Verlustrate entsprechend hoch sein. Gerade, wenn man KEINE reibungsarme und spielfreie kugelgewindespindel nimmt. Besser wäre hier eine niedrigere übersetzung, damit der Motor überhautp noch Leistung abgeben kann, die noch zur Translation führen.... Darf man nach einer Anwendung fragen? (quasi genauere Angaben zur etwaigen Geschwindigkeit des Schlittens? Oder geforderte Kraft in linearer Richtung) kommt evtl. ein Riementrieb wie im Drucker auch in Frage? - Nur mal ne idee...
> Schrittmotor 1Nm Drehmoment als Spindel M10 Gewindestange
Diese Konstruktion wird nicht sehr alt. Die Mutter bzw. Gewindestange
wird sich recht bald festfressen, auch wenn man sie im Öl badet. Die
Oberflächen normaler Schrauben und Muttern sind einfach nicht dafür
gemacht.
Eine konkrete Anwendung gibt es noch nicht... Ich bin eher noch in der Konzept-Phase! Mir schwebt aber vor eine kleine Fräse für Holz evtl Alu und zur Platinenherstellung zu bauen. Das Ding sollte halt lowbudget zu "Bastezwecken" sein... Eher nur ein "Demonstrator" als ne Maschine für den täglichen Gebrauch. Ne schrittmotor Steuerung habe ich für 3 Achsen allerdings mit L298/297 und bin daher erstmal auf 2A Strom eingeschränkt... Da die Motoren mit 2A nicht so hohe Drehmomente haben dachte einfach ne Steigung von 1 wäre gut :-) damit noch ordentlich Zugkraft am Schlitten ankommt!! Wenn die lowbudget Lösung funktioniert dann kann man darüber nachdenken ordentliche Spindeln nachzurüsten/umzurüsten. Ich scheue momentan noch die Investition in Profiteile, da noch unklar ist ob ich die Realisierung des Ganzen überhaupt hinbekomme... wenn ein erfolg abzusehen ist. Holger
http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=24705 evtl einen Dremel als Werkzeugspindel nehmen.... http://www.mikrocontroller.net/attachment/18912/bild1.JPG
Ich hab da auch direkt mal eine Frage!!! Also folgendes: Ich muss einen Spindelantrieb nehmen, der dann links und rechts auf die Lagerböcke einer Rolle geht (Nicht sehr große Rolle aber gewicht kann ich nicht bestimmt sie exestiert noch nicht ;-))diese Rolle muss automatisch über SPS bla bla bla... gegen eine andere Rolle gepresst werden und das mit soviel Druck das man dort ein blech kleiner<2mm Runden kann...Es soll eine so große Kraft möglich sein das sich sehr kleine Durchmesser rollen lassen sodass wenn man die Kraft drosselt ein größere Durchmesser rauskommt... Das alles ist für meine Abschlussprüfung Mechatroniker! Ich soll halt ein Spindelantrieb nehmen und ich muss den Durchmesser anhand des Verfahrwegs (5 Umdrehungen der Spindel = 5mm = Durchmesser 40mm) UND ICH HABE NOCH KEINE AHNUNG WAS UND WIE ICH DA WAS MACHEN SOLL ICH BITTE UM SCHNELLE HILFE DANKE
>Abschlussprüfung Mechatroniker! >UND ICH HABE NOCH KEINE AHNUNG WAS UND WIE ICH DA WAS MACHEN SOLL ICH >BITTE UM SCHNELLE HILFE Da hat wohl jemand die Ausbildung nicht ernst genug genommen... >(5 Umdrehungen der Spindel = 5mm = Durchmesser 40mm) Steigung 1mm... Kling nach sowas wie M40x1 oder eintsprechendes Trapez-Gewinde. >Lagerböcke einer Rolle geht ... diese Rolle muss gegen eine andere Rolle Hab das mal zusammengefasst... Die eine Rolle ist konvex, die andere konkav? >ein blech kleiner<2mm VA? Alu? Messing? Da wird es doch bestimmt irgendwelche Vorgaben und damit zusammenhängende Stoff-Parameter geben. >BITTE UM SCHNELLE HILFE Abgabe ist Montag oder noch diese Woche?
@Gast www.kaesefraese.com , um mal direkt Bezug auf DIESE Idee zu nehmen. www.cncecke.de , für eine ziemlich nette und hilfsbereite Truppe zum Thema. -- SJ
hallo die cnc-ecke kann ich nur wärmstens empfehlen. hat mir auch sehr geholfen. aber wenn ich mich richtig erinnere, dann hat eine M10 gewindestange immer noch eine steigung von 1,5mm. im übrigen kann ich nur von metrischen gewindestangen abraten, denn sie dienen nicht zur fortbewegung sondern zum befestigen. tue dir und deiner konstruktion den gefallen und nimm wenigstens trapezspindeln...steigung 3 oder 4mm. sie liegen im preis noch im akzentablen bereich und es sind bewegungsgewinde. sie weisen auch nicht eine so große abweichung in der steigung auf wie metrische gewinde....bitte spare nicht am falschen ende. kann ich nur aus eigener erfahrung sagen. viel erfolg lg thomas
Doch die Ausbildung habe ich ernst genommen Nur liegt das nicht in unseren Lehrplan!! 1) Es ist eine M10 Stange der Durchmesser des Fertig gerollten Blechs muss 40mm ergeben. Ich darf/soll..keine Ahnung muss jedenfalls ohne Sensoren arbeiten und deshalb muss ich die Steigung zählen 1 Umdrehung der Motorspindel ergibt 1mm verfahrweg dann fährt eine rolle gegen eine andere rolle (Anpresswalze -> Stützwalze falls es dir mehr hilft) mit einer so starken Kraft das das Blech was eingeschoben wird sich in einen gewissen durchmesser (von mir war 40mm angenommen) rollt Das ich keine Ahnung habe ist nicht ganz richtig formuliert. Ich weiß das ich einen Motor nehme, den dann auf ein Getriebe lege, wahrscheinlich ein kegelradgetriebe ist am einfachsten, die ausgangswelle des getriebes auf die spindel und die spindel führt dann je nach rechts- oder linkslauf den lagerbock rauf oder runter. Was ich brauche ist eine Idee (anhand beispielrechnung das wäre super die könnte ich in meiner Doku verwenden) was für ein motor da ideal wäre (Fragt nicht nach der Welle ich weiß nicht wie groß die sein soll es ist alles jedenfalls klein die maschine ist ca 1,20m groß) und wie ich es mache das der verfahrweg in 0,00mm angezeigt wird...OHNE SENSOR nur mit Display...ich hab mal gedacht das ich das mache wie bei einem Digitalen Messschieber nur find ich keine Seite wo ich ein einzelnes Display herbekomme...weil ich darf/soll nicht eins von einem messschieber abmontieren... Ich hoffe das war mal ein wenig detailiert genug. Achso Abgabetermin ist der 01.12.08 aber es muss eine Dokumentation erstellt werden es muss alles gebaut werden (es ist noch NIX vorhanden) und das macht sich nicht einfach mal in ner Woche!!
Ganz ohne Sensorik wirst du nur etwas mit einem Schrittmotor. Und nicht mal dann weißt du (bzw. deine Steuerung), ob sich die eine Rolle schon in der anderen befindet (worst case; Endlagenschalter) oder nicht.
Es soll ja über den Verfahrweg gemacht werden! Es wird genullt am anfang dann sind es sagen wir mal 60mm bis an die rolle un dann noch bisschen weiter um kraft aufzubringen dann muss ich das anhand der umdrehungen des Getriebes in eine SPS eingeben. 6 Umdrehungen 6mm dann stellst du ein das du 60,2mm fahren willst un dann läuft der motor glücklich los bis er auf der anzeige 60,2mm erreicht hat So will das mein Betreuer haben geht das denn so?
Moin, bestell deinem Betreuer mal nen schoenen Gruss, er soll sich dringend mal bei uns bewerben, wenn er einen Verfahrweg ohne jeglichen Sensor misst und dann noch auf 1/100mm ausgibt. Die Ausgabe ist, im Gegensatz zur Meinung Vieler, übrigens absoluter Kleckerkram. Ob da ein Monitor, LED oder Fähnchen angeklemmt werden ist ziemlich egal, spannend ist die Erfassung der Daten. Klartext: Mit Ausnahme eines Schrittmotors kann kein Motor ohne "Sensor" eine "Rueckmeldung" geben. Dabei ist es völlig unerhbelich ob damit die Drehungen oder der Verfahrweg gemeint ist. µC haben nunmal keine Augen und können somit eine Wegstrecke verdammt schlecht schätzen. Ein Stepper kann auch keine Meldung geben, bei bekannter Schrittzahl kann man aber auf die Umdrehung schließen => sofern der Motor keine Schritte verliert durch Überlast. Wenn die SPS einen Quaraturencoder hat kommt ein demenstsprechender Encoder mit auf die Spindel und zählt die Umdrehungen. Mit Spindelsteigung und Schrittzahl des Encoders kommt man dann auf den Verfahrweg. Bleibt die "Nullfahrt", da gibts Schalter verschiedener Genauigkeiten, gegen die läßt man eine Marke stupsen, dann hat man den Nullpunkt. in der cncecke gibt es irgendwo einen Artikel zur Berechnungen der Kräfte die bei so einer Mimik auftreten. Die Suchmaschine ist dein Freund. -- SJ
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