Kraft durch Linearmotor mit Kugelumlaufspindel erzeugt?

Angenommen, ich habe einen Motor mit einem bestimmten Drehmoment. T . Es dreht einen solchen Kugelumlaufmechanismus .

Angenommen, ich montiere etwas auf der Mutter, ich möchte die Masse eines Objekts berechnen, das ich nach oben heben kann, dh die Kraft, die der Aktuator erzeugen kann.

Ich denke, diese Gleichung ist das, was ich will:

T = F l 2 π v
Quelle

Aber ich verstehe nicht:

∙ Was ist die "Führung" l ? Ist es der Millimeterabstand zwischen den Rillen?

Wenn ja, scheint es bei Verwendung des winzigen Motors oben (ich habe einen ähnlichen) so zu sein F = 2 ⋅ π ⋅ 0,26   N M / 8 M M welches ist 204 Newton, also gleich F = M G es scheint, ich könnte heben 204   N / 9.8   M / S 2 = 20.8   k G ? Das scheint für diesen kleinen Motor wirklich schwer zu sein, also nehme ich an, dass etwas mit meinen Interpretationen und / oder Berechnungen nicht stimmt.

∙ Wie wird die Wikipedia-Formel hergeleitet?

Antworten (3)

Führung ist die Steigung der Schraube, sie muss wahrscheinlich in Metern angegeben werden, wenn der Rest der Gleichung SI-Einheiten ist.

Ja, Sie können mit einer Schraube und einer kleinen Kraft eine sehr große Last heben - deshalb hat Ihr Auto einen Schraubgewindeheber zum Radwechsel.

Eigentlich ist eine Schraube nur eine Steigung ( schiefe Ebene in der Physik), also sollte die Gleichung ziemlich einfach abzuleiten sein.

Bearbeiten: Eine einfache Möglichkeit, dies zu überprüfen, besteht darin, die Energie zu berücksichtigen. In der Tat, wenn Sie sich bei einer physikalischen Berechnung nicht sicher sind, berücksichtigen Sie IMMER die Energie, es ist oft der einfachste Weg.

Eine Drehung des Fadens bewegt das Objekt 8 mm vertikal.

Wenn Sie ein Drehmoment von 0,26 Nm haben, entspricht eine Umdrehung des Motors einer Kraft von 0,26 N bei einem Radius von 1 m, und Energie ist Kraft * Entfernung.

Eine Kraft von 0,26 N um einen Kreis mit einem Radius von 1 m ist also 2 * pi * 1,0 m * 0,26 N = 1,6 J

Die Energie zum vertikalen Heben von 20 kg 8 mm = 20 kg * g * 0,008 m = 1,6 J

Sie denken also, dass meine Berechnungen, wenn wir einige Effizienzverluste hinzurechnen, wahrscheinlich in der richtigen Größenordnung liegen? Sogar 10 kg heben zu können, finde ich überraschend, aber ich habe das Teil zum Testen bestellt, also mache ich etwas "angewandte Physik" und bestätige es.

Ich denke, das ist viel mehr eine Frage für EngineeringSE, aber nur um hoffentlich zwei Punkte zu klären

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Blei auf einem Faden.

Die Ableitung folgt, aber es ist nicht genau dasselbe wie Wikipedia.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

η T H R e A D η T H R u S T könnte als Effizienz in der Wikipedia-Gleichung kombiniert werden.

Wenn ja, scheint es, dass mit diesem kleinen Motor oben (ich habe einen ähnlichen) F = 2 * pi * 0,26 Nm / 8 mm, was 204 Newton entspricht, also F = m * g entspricht, könnte ich anscheinend 204 N / 9,8 m heben /s2 = 20,8 KG?? Das scheint für diesen kleinen Motor wirklich schwer zu sein, also nehme ich an, dass etwas mit meinen Interpretationen und / oder Berechnungen nicht stimmt.

Entschuldigung, ich bin ein Idiot, Martins Antwort bringt es auf den Punkt.

Stimmen Sie für die Bereitstellung eines Bildes und der grundlegenden Terminologie und für den Versuch, einige subtile Details zu erklären. Stimmen Sie dem hässlichen Word-Dokument (Lernen Sie TeX) ab, das man kaum als Erklärung bezeichnen kann. Also keine Stimme :)

Es ist einfach:

F = T*2*Pi*eff/l

Wobei: F: Kraft, Newton; T: Drehmoment, Newtonmeter; l: Blei, Meter; eff: Wirkungsgrad der Kugelumlaufspindel

In den meisten Fällen kann der Wirkungsgrad sicher auf 90 % mit genügend Spielraum eingestellt werden.

So ergibt beispielsweise eine Kugelumlaufspindel mit 5 mm Steigung, die von einem 2-Nm-Motor angetrieben wird:

2*2*Pi*0,9/0,005 = 2262 N = 231 kg

Kraft durch Linearmotor mit Kugelumlaufspindel erzeugt?
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