Welcher Gleichstrommotor ist geeignet, um ein 60-kg-Lastsystem mit Rädern zu schieben und zu ziehen?

Ich habe ein Projektorsystem mit einer PS4 und anderen elektronischen Geräten, die ich auf einen kleinen Regalschrank mit Rollen stelle. Im Normalzustand bleibt es im Raum unter meinem Kleiderschrank. Wenn ich den Beamer verwenden muss, muss ich ihn vor den Kleiderschrank stellen (Abstand ca. 60 cm), da meine Beamer-Leinwand vor dem Kleiderschrank von der Decke heruntergezogen wird.

Um den Vorgang einfacher und bequemer zu machen, denke ich darüber nach, einen Motor dafür mit einer IR-Fernbedienung (das Design der Fernbedienung wird separat untersucht) zu verwenden, um einen Knopf zu drücken, damit er das System in die gewünschte Position schiebt. Drücken Sie dann einmal die Taste und es kehrt zu seiner Station zurück (60 cm Tiefe).

Ich glaube, dass der Motor nicht sehr groß sein muss, weil ich ein elektrisches Skateboard habe, das mich (über 60 kg) ohne Probleme herumschieben kann. Motor und Akku sind recht klein.

Wie kann ich den richtigen Motor für die oben genannten Anforderungen auswählen und sicherstellen, dass er das System vorantreiben kann? An der Seite befinden sich weitere 4 Räder, um das System zu unterstützen.

Finden Sie zuerst heraus, welche Kraft Sie benötigen, um Ihre gewünschte Beschleunigungsrate zu erreichen. Das bestimmt die Motorgröße - läuft nicht mit konstanter Geschwindigkeit. Wenn Sie eine Kofferwaage haben, sollte es ganz einfach sein; Ziehen Sie einfach die Last mit der Waage und lesen Sie ab. Wenn nicht, könnten Sie mit ein wenig Trickserei eine Personenwaage verwenden. Ihre Messung erfolgt in kg. Multiplizieren Sie mit 9,81, um in Newton (N) umzurechnen.
Kein Duplikat, aber jeder Kommentar ist auch für diese Frage relevant: electronic.stackexchange.com/questions/574793/…
Die meisten Motoren haben eine Drehzahl von mindestens 1000 U/min und wahrscheinlich mehrere 1000 U/min. Um diese Geschwindigkeit in eine relativ langsame lineare Bewegung umzuwandeln, ist ein Mechanismus erforderlich, dessen Reibung wahrscheinlich hoch genug ist, um so viel Drehmoment zu absorbieren, wie für die Beschleunigung erforderlich ist. Suchen Sie nach Motoren mit eingebautem Untersetzungsgetriebe. Die Motorliteratur sollte das am Ausgang des angebauten Getriebes verfügbare Drehmoment angeben,
Versuchen Sie, die Last mit Ihrem Skateboard zu ziehen, sehen Sie sich die Spezifikationen des Motors darauf an, und von dort aus können Sie feststellen, ob Sie höher oder niedriger gehen müssen.
Wenn sich der Schlitten leicht bewegt, könnte er von einem kleinen 12-V-Getriebemotor bewegt werden, wie er für den Radantrieb eines kleinen Roboters verwendet wird. Stellen Sie sich etwas im Bereich von 20 bis 50 W und für etwa 50 bis 100 U / min vor.

Antworten (2)

Der Motor muss mindestens genug Leistung erzeugen, um die lineare Last wie gewünscht anzutreiben, und dann etwas zusätzliche Leistung, die durch die Trägheit und Reibung der Rotations-zu-Linear-Antriebslinie absorbiert werden muss. Der vielleicht beste Weg, um einen Einblick in die zum Antreiben einer linearen Last erforderliche Leistung zu erhalten, besteht darin, das System als Schaltung zu simulieren, indem das Kraft-Strom-Analog angewendet wird. Dies wird unten als Stromquelle (Analog der Kraft) gezeigt, die einen Kondensator (Analog der Masse) auflädt. Die Spannung am geerdeten Kondensator ist das Analogon der Geschwindigkeit. Der Mathematikblock ist ein Integrator und stellt die Position als Integral der Geschwindigkeit dar. Die CSV-Daten zum Simulieren der Antriebskraft wären eine Schätzung der vom Motor erzeugten Kraftart. Beispielsweise erzeugt ein an einen Antriebsstrang gekoppelter PMDC-Motor eine Kraft, die beim Maximalwert beginnt und gemäß der Motorzeitkonstante exponentiell abfällt. Je schneller Sie die 60-kg-Last beschleunigen möchten, desto mehr Kraft wird benötigt, da lineare Kraft Kraft mal Geschwindigkeit und Kraft Masse mal Beschleunigung ist. Wenn Sie die Leistung zum Antreiben der linearen Last nicht profilieren, bauen Sie nur ein System und beobachten die Leistung, anstatt das System gemäß Ihren Spezifikationen zu entwerfen.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Eine vollständige Schaltungssimulation des Motors und des mechanischen Systems ist auch möglich, indem gesteuerte Quellen verwendet werden, um den Luftspalt des Motors und den Transformator zu simulieren, um den Antriebsstrang zu simulieren. Der Punkt hier ist jedoch, dass die Spezifikation des Motors und seiner Stromquelle von der mechanischen Leistung abhängt, die erforderlich ist, um die Last gemäß den Leistungskriterien anzutreiben. Es gibt also keine direkte Antwort auf die Frage.

Dies ist eine interessante Simulation und Erklärung. Wenn wir diese Frage nicht direkt beantworten konnten, können wir zu einer groben Schätzung (Bereich) der Spezifikationen für den Motor kommen? Gibt es noch andere Parameter, die ich in Details eingeben könnte, damit wir eine bessere Schätzung haben können? Und wie sieht es mit der IR-Fernbedienung aus?
@user1314404 - Hallo, " Und wie wäre es mit dem IR-Fernbedienungsteil? " Wie ich versucht habe, im Chat zu Ihrer vorherigen Frage zu erklären , könnten Sie zwar Ihren Plan erwähnen, irgendwann eine IR-Fernbedienung zu machen, aber Sie können keine Fragen zu diesem Thema als einschließen Teil dieser Frage. Andernfalls würden Sie, genau wie Ihre vorherige Frage, diese Frage "zu weit" stellen und riskieren, dass diese auch geschlossen wird. Da es diese Motorspezifikationsfrage nicht betrifft, entferne ich das Thema IR-Fernbedienung von hier. Fragen Sie danach gesondert, wenn Sie sich für die Motoren entschieden haben. Danke.
Ok Sam, danke für deine Erinnerung, stimmte deinem vorgeschlagenen Plan zu.

Ich habe einen Rechner für Elektrofahrzeuge erstellt , der Ihnen bei der Bestimmung der erforderlichen Motorgröße helfen könnte. Es ist für diese Anwendung übertrieben, da der Luftwiderstand und andere Überlegungen nicht berücksichtigt werden müssen, aber es liefert Berechnungen für Schub, Drehmoment, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Leistung.

Vor ein paar Jahren bekam ich einen Aufsitztraktor für Kinder mit 12-VDC-Motoren, die ausgefallen waren, und ich war überrascht über die geringe Größe der Motoren. Sie sind der Industriestandard RS-555 , der bei Nennlast nur 15 Watt betragen kann. Sie haben eine hohe Geschwindigkeit (7000 U / min), müssen also möglicherweise auf 50: 1 untersetzt werden, um die Räder mit etwa 140 U / min anzutreiben. Der Spielzeugtraktor hatte zwei Geschwindigkeiten, wobei zwei Motoren in Reihe oder parallel zur 12-V-Batterie geschaltet waren.

Um sich ein Bild von den Untersetzungsgetrieben zu machen, hier ein paar Bilder der Bestie:

Untersetzungsgetriebe

RS-555-Motor

Komplette Antriebsradsätze sind auf den meisten Websites von Robotik- und R/C-Fahrzeuganbietern günstig erhältlich, aber Sie können das, was Sie brauchen, auch kostenlos finden, wie ich es getan habe. Und eine andere Möglichkeit wären akkubetriebene Bohrmaschinen, die schöne Planetenuntersetzungsgetriebe mit viel Drehmoment und einstellbarer Drehzahl haben.

Welcher Gleichstrommotor ist geeignet, um ein 60-kg-Lastsystem mit Rädern zu schieben und zu ziehen?
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