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关于一个rgv的题目,我的一些愚见

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发表于 2013-3-17 23:35:58 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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前两天在论坛看到一篇关于rgv导轨小车的问题,我认为比较经典,可是回复很少,所以我在这里用我的解答方式再发一个帖子,欢迎各位大侠拍砖。。。
原帖地址


[table][td] 最近去了个单位面试有个题,个人实际经验欠缺,希望能得到大家的帮助,谢谢各位。
题目描述如下:某装配线用RGV升降小车(有轨小车),小车自重2.6吨,轮径300mm,一套电机减速机直接驱动。四个液压缸升降承载最大工件重20吨,运行负载行走速度为8m/min,工件运输到既定工位时,需要将工件在一分钟内顶开至缓存料架上,升降行程300mm。计算 1,RGV升降小车驱动电机功率。2,输出扭矩。 3,液压电机功率。4,液压系统工作压力 5,液压缸缸径及系统流量。

1、小车的驱动电机功率
由于是有轨轮式小车,所以需要按滚动摩擦力来计算,而不能按滑动摩擦力计算,可是根据上学的经历,我对滑动摩擦力一点影响都没有啊。。。在机械设计手册里面也没有找到,网上搜索得到的也只有一部分信息,系数是多少都没有。。。直到今晚在新版的机械设计手册里面才找到滚动摩擦力的一些系数。。。如下图


既然是有轨小车,那轮子与钢轨之间就参照火车轮与钢轨的系数,取最大值0.7。。。至于轮子与车体之间肯定是有轴承连接,可以忽略不计,但是为了严谨,就取0.05吧。。。所以摩擦力F等于压力N((2.6+20)*1000*10)牛 乘以摩擦力臂(0.7+0.05)mm除以轮子直径300mm等于565牛,然后功率等于力乘以速度,即摩擦力F(565N)乘以速度v(8m/min=8m/60s)等于75.3w(这个数怎么看都感觉与二十多吨的设备不挂钩啊,可是不知道哪错了)(不过在导轨无杂质的情况下,导轨上的东西有时候确实感觉很轻的)。。。然后就是电机的功率估算了,这个就算各种轴承、减速机的效率乘起来为50%(原则上来说是不能小于这个数的),那电机的功率就是200W足矣。。。
2、扭矩
这个现在就好算了,经过200W乘以50%等于100W(即0.1KW),根据公式转矩等于9550乘以功率除以转速(直径300mm,线速度8m/min=0.8888rad/s,即8.488r/min),得112.5N/m。。。
3.液压电机功率
也是根据力乘以速度,要把重20t的重物举高,即所需力为200000N,一分钟举高300mm,即速度为300mm/min=0.3m/60s=1/200m/s=0.005m/s,所以所需功率为1000W=1KW,从电机到到泵虽然没有减速机,但是也不能将电能全部转为液压能,所以选择1.5KW的电机。。。
4、液压系统工作压力
由于负载是20t,即工作负载力为200000N,选用7MPa的常见工作压力(说实话这个压力值是看的别人的,我现在没那个表)。。。
5、液压缸缸径及系统流量
有了压力,又是四个油缸,所以根据公式就可以算出油缸的直径了,就是油缸驱动力为油缸活塞面积乘以油的压力,即7MPa,这里只需要注意单位换算即可。。。我得到的半径值约为47.5mm,故而选用100的油缸。。。
至于流量,就是油缸一个行程所流动的油的体积,现在是四个油缸,所以需要乘以四。。。现在就是油缸的活塞面积乘以行程300mm,得到的值是0.0023立方米=2.3L,再乘以4,得到9.2L,选用10L。。。
以上是我个人的一些计算方式,不知道对不对。。。请各位大侠不吝赐教。。。
欢迎各位大侠拍砖(别往死了拍哦,拍死了就没有改错的机会了啊,呵呵)。。。
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发表于 2013-3-17 23:36:09 | 只看该作者
那本书的电子档有木有
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发表于 2013-3-17 23:37:32 | 只看该作者

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你想把这个问题弄清楚吗?那先画个受力图出来,小车前进的动力如何表达,阻力如何表达,以车轮为研究对象。
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发表于 2013-3-17 23:41:05 | 只看该作者
就说两点:
1.请认真阅读理解手册,滚动摩擦系数是直接乘正压力得出扭矩的,回头看看自己的过程是不是有些问题?
2.泵功率=压力×流量。压力对应20t负载,流量对应升程速度。等式关系不是很清楚了吗?
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发表于 2013-3-17 23:41:16 | 只看该作者

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你说的这个受力图我真心不会啊,希望明示。。。按理说应该是先加速,再减速啊,可是题目中并没有启动时间之类的明确要求,那到底该怎么计算呢,还望明示。。。
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发表于 2013-3-17 23:42:09 | 只看该作者
大侠,你好,这个情况应该按照第三种情况计算吧。。。除了正压力乘以摩擦系数还要除以轮子直径啊,还希望大侠给以明示。。。谢谢。。。
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发表于 2013-3-17 23:43:05 | 只看该作者

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说实话,今天出差,与一个销售部的同事吃饭的时候,喝了一点酒有点晕,有什么错话,还望大家海涵。。。谢谢。。。
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发表于 2013-3-17 23:44:28 | 只看该作者
请仔细看看你发上来的手册图。为什么轮子上的两个平衡的压力N要有一个小的间隔距离?再从头认真读一读手册吧。
书中给你滚动摩擦系数,是让你直接乘以压力,求轮子上需要的扭矩的。另外,功率=扭矩×转速。题中给你轮子直径是要你算转速的。有没有仔细去想一下,求摩擦力,目的是什么呢?
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发表于 2013-3-17 23:46:57 | 只看该作者
今晚通过翻看《起重机设计手册》,终于知道了计算方法。。。明晚上计算过程。。。
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发表于 2013-3-17 23:48:21 | 只看该作者

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计算过程呢啊
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发表于 2013-3-17 23:49:47 | 只看该作者
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发表于 2013-3-17 23:50:54 | 只看该作者
这是我从《起重机设计手册》上面截下来的关于导轨式小车计算的那一部分的计算。。。
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发表于 2013-3-17 23:51:39 | 只看该作者
我刚才计算了下功率与扭矩啊。。。
静阻力等于静摩擦阻力、坡道阻力与风阻力。。。在这里计做理想状态下,将坡道阻力和风阻力忽略为零,只计算摩擦阻力。。。
计算摩擦阻力的时候我是按照w=0.015计算,得到F=3390N...
然后计算功率,传动效率选用0.85,计算得到P=531.8W,功率增大系数选用1.2,得到P=638.1W。。。故而选用0.75Kw电机。。。
接着计算扭矩,先是0.75乘以效率0.85得到0.6375Kw。。。转矩等于9550乘以功率0.6375Kw除以转速(直径300mm,线速度8m/min=0.8888rad/s,即8.488r/min),得到转矩为717.3N/m。。。
不知道对不对,欢迎各位大侠指教。。。至于液压部分,我认为那一部分应该没什么问题吧。。。
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发表于 2013-3-17 23:51:57 | 只看该作者
什么情况呢,怎么没人回啊。。。
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发表于 2013-3-17 23:52:50 | 只看该作者
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这论坛侃爷多,这种问题来的人少
我按照滚动摩擦系数0.05计算,得到功率大约为1.5kw,扭矩为1.67kNm,当然这是没有考虑传动效率得出来的理论值,可供楼主参考
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发表于 2013-3-17 23:54:14 | 只看该作者

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理论阻力矩T:(2.6+20)*1000*9.8*0.5mm=110.74Nm
转速ω:8/(3.14*300/1000)=8.5r/min
匀速时理论功率P:T*ω/9550=98.5w
考虑损失0.85,匀速时驱动侧功率P'=P/0.85=115.8w
实际驱动力矩T'=9550*p'/n(或T/0.85)=130.28Nm
再考虑启动时的惯性问题,电机功率乘个1.5,再大乘个2,再照手册验算一下加速时间是否太长导致过热
你按照起重机的标准计算,你看你的情况符合起重机的条件么?书中所说的小车是起重机中的一个构件,是悬在钢结构梁上的一部分,和你的小车是一种东西么?附加阻力系数在此处适用么?另外你车轮的轴承是滚动还是滑动?题中没给吧?你怎么选定的ω值呢?就算你用了滚动轴承,书中说了计算功率时ω要加0.005,你加了么?上次你算的是不是还更靠谱一些呢?就是不明白你为什么这样执着一定要算轮子上的摩擦力
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发表于 2013-3-17 23:54:38 | 只看该作者
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发表于 2013-3-17 23:58:22 | 只看该作者
有个问题想请教一下,题目中说行走速度是8m/min,如果速度减小到1m/min,是不是只是驱动电机功率选小一点的,启动扭矩等其他的都可以不变
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发表于 2013-3-18 00:02:59 | 只看该作者
不明白这句话“就是不明白你为什么这样执着一定要算轮子上的摩擦力”,我理解你的意思是不是轮子和轨道的摩擦力不再计算功率的范畴!?
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