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標題: 垂直起降設計中的配重,、慣量問題 [打印本頁]
作者: 托里克 時間: 2017-10-6 12:10
標題: 垂直起降設計中的配重,、慣量問題
如圖，配重選多大合理（0~180kg），是否越大越好,，配重有沒有負面影響，這系統(tǒng)的慣量應該是相加嗎
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作者: kayex 時間: 2017-10-6 12:56
配重不是跟同步帶一起的吧,？
有沒有加一個減速器�,。�
作者: 托里克 時間: 2017-10-6 13:25
一起的啊 ,，有減速器
作者: 托里克 時間: 2017-10-6 14:05
配重跟同步帶一起,，重物也是連在同步帶上。加減速器,，起重物和配重都有導軌導向,。分析看，加配重肯定能減小轉矩,。就是不知道慣量怎么計算,，加了配重是不是轉動慣量增加了
作者: 喂我袋鹽 時間: 2017-10-6 14:46
配重是這樣干的么？這不是增加了同步帶的負載么,？
作者: kayex 時間: 2017-10-6 15:00
配重應該獨立吧
作者: 托里克 時間: 2017-10-6 15:40
這樣嗎，
作者: 喂我袋鹽 時間: 2017-10-6 15:47
我理解直接頂部一個定滑輪吧,。參看電梯配重。
作者: 托里克 時間: 2017-10-6 15:49
做成閉式的我是擔心換向時有跳動，加了配重影響慣量的計算嗎
作者: 托里克 時間: 2017-10-6 15:54
嗯,，獨立好一些,，這個配重影響慣量的計算嗎
作者: hawk23 時間: 2017-10-6 18:31
有兩點：
1. 在同步帶上加配重，不建議這么干,，畢竟同步帶承載能力有限,，如果可以，建議采用鏈條；
2. 加了配重,，計算慣量的時候肯定是要把配重塊的慣量計算進去的,，電機的啟動扭矩勢必增大，但運行時功率會降低,；
作者: 機械——菜鳥 時間: 2017-10-6 19:36
作成開放式的上升時按照你的速度對多會造成3mm的跳動,，相當于重力加速度成唯一的減速度。加配重會減小系統(tǒng)的負載轉矩,，但會增大轉動慣量,，若配重和負載質量相當，則轉動慣量增大一倍,。不要糾結這個,，配重最好加起，會大大減小你的負載轉矩,。
作者: 托里克 時間: 2017-10-6 20:20
如果把配重獨立出去,，像下圖這樣,，慣量還要計算嗎
作者: 托里克 時間: 2017-10-6 20:21
如果把配重獨立出去,，像下圖這樣，慣量還要計算嗎
作者: 托里克 時間: 2017-10-6 21:41
謝謝指點
作者: LXK445604 時間: 2017-10-6 23:22
很經典的一個實例！
作者: 一只小螞蟻 時間: 2017-10-7 09:39
如圖,，配重的位置應該這樣吧
作者: 托里克 時間: 2017-10-7 13:52
沒見過電梯的配重啊
作者: 一只小螞蟻 時間: 2017-10-8 21:28
地鐵站的升降機，可以看到,。還有社區(qū)以前有大神分享過電梯模型,，可以在社區(qū)里找找
作者: 托里克 時間: 2017-10-8 21:29
好的，謝謝
作者: 459827194 時間: 2017-10-9 08:58
頂部主動輪軸伸出一定長度加滑輪 做配重
作者: 塵世天涯 時間: 2017-10-9 10:22
本帖最后由 塵世天涯 于 2017-10-9 10:25 編輯
系統(tǒng)增加配重的好處
1. 可以大大減小電機保持扭矩,，電機發(fā)熱更小,，更節(jié)能
缺點：
1. 系統(tǒng)慣量增大,，動態(tài)響應變差，具體表現(xiàn)就是加減速時間變長
2. 為了匹配負載慣量,，有可能需要更換更大型號的電機,，造成性能浪費（對于這類結構，扭矩一般都是超出的）
3. 重物掉落的風險和危害翻倍
4. 皮帶承受的拉力大幅增加,，需更換更高規(guī)格的皮帶
5. 系統(tǒng)摩擦力大幅增加（皮帶與帶輪之間）
6. 相比原方案,，主動輪兩側的皮帶都處于拉長狀態(tài)，造成系統(tǒng)剛性進一步變差,，具體的表現(xiàn)是：動態(tài)性能嚴重下降，甚至發(fā)生定位不準,，零點漂移（我個人碰到過的實例）
上面說的優(yōu)點和缺點可能會有遺漏,，只是根據(jù)我自己的使用經驗總結出來的
對這個結構，我的建議是：
1. 如果行程短,，可以考慮用氣缸做負載平衡,，氣缸加上來的只是推力或拉力，只用作抵消負載重量,，其他負面影響很小
2. 如果行程很長或者條件所限無法增加氣缸,，將配重分割成多份，像砝碼一樣,，這樣即使發(fā)現(xiàn)跟我上面提到類似的問題,，也能很方便的調整
3. 如果一定要增加配重，最好在配重和負載之間拉一根鋼纜,，鋼纜繞過主動輪,，將配重與負載連起來，來減小重物掉落的風險,，在更換皮帶的時候也更方便
以上,，是我能想到的，供參考
作者: 托里克 時間: 2017-10-9 10:45
謝謝指點
作者: 托里克 時間: 2017-10-9 10:45
非常謝謝，我根據(jù)你說的好好考慮下
作者: xxtrumpf 時間: 2017-10-9 20:41
本帖最后由 xxtrumpf 于 2017-10-9 20:49 編輯
百度一下不就知道了,，電梯配重俗稱平衡重.
電梯轎廂和對重對稱掛在主機曳引輪上.在轎廂半載的時候,轎廂和對重的重量基本相等,此時曳引機只需克服摩擦力做功就可驅動電梯,最省力了.
作者: 藍色格 時間: 2017-10-10 08:56
本帖最后由 藍色格 于 2017-10-10 08:57 編輯
系統(tǒng)增加配重的好處
1. 可以大大減小電機保持扭矩,，電機發(fā)熱更小,，更節(jié)能但要達到原來的速度，扭矩還是要核實,，結果不一定會小很多（因為系統(tǒng)慣量增加了）,，所以不一定更節(jié)能,。
優(yōu)點是保持扭矩小，系統(tǒng)穩(wěn)定性好,，皮帶兩邊有穩(wěn)定的拉力,，皮帶不會產生突然的拉伸（收縮），振動較小,，定位準確,。
缺點：
1. 系統(tǒng)慣量增大，動態(tài)響應變差,，具體表現(xiàn)就是加減速時間變長（對,，但要對系統(tǒng)具體分析，是否對加減速時間有較高要求,。）,。
2. 為了匹配負載慣量，有可能需要更換更大型號的電機,，造成性能浪費（對于扭這類結構,，矩一般都是超出的）（這個跟優(yōu)點相矛盾，不一定需要更大的電機,。電機扭矩不再需要克服重力,，扭矩轉換為給配重提供加速度，這個需要具體分析）,。
3. 重物掉落的風險和危害翻倍（這個沒有道理,，應該跟安全。不然電梯就不這樣設計了,。）
4. 皮帶承受的拉力大幅增加,，需更換更高規(guī)格的皮帶
5. 系統(tǒng)摩擦力大幅增加（皮帶與帶輪之間）（這個跟摩擦力有什么關系？）
6. 相比原方案,，主動輪兩側的皮帶都處于拉長狀態(tài),，造成系統(tǒng)剛性進一步變差，具體的表現(xiàn)是：動態(tài)性能嚴重下降,，甚至發(fā)生定位不準,，零點漂移（我個人碰到過的實例）
（首先皮帶都處于拉長狀態(tài)，造成的不是系統(tǒng)剛性變差,，而是變好,，動態(tài)性能是否下降看電機匹配，不能一概而論,。你遇見的實例是不是一樣的參數(shù),。不同的參數(shù)，結果會有很大的區(qū)別,，定位不準,，有可能是你的加速度較高,，或在加速階段就要求定位。所有這些還是要具體分析,。）
作者: 冰小帥 時間: 2017-10-10 10:43
樓主你這個機構增加配重的意義是什么�,。�
作者: 塵世天涯 時間: 2017-10-10 13:15
首先,，感謝回復,。這樣一個討論的氛圍是很難得的，這也是我回帖的目的,，在討論中共同提高
系統(tǒng)增加配重的好處
1. 可以大大減小電機保持扭矩,，電機發(fā)熱更小，更節(jié)能但要達到原來的速度,，扭矩還是要核實，結果不一定會小很多（因為系統(tǒng)慣量增加了）,，所以不一定更節(jié)能,。
這里說的發(fā)熱和節(jié)能都是指保持扭矩，因為這是長時間作用的,，啟動扭矩一定會增加,，但因為是短時間的，因此并未提及
2.優(yōu)點是保持扭矩小,，系統(tǒng)穩(wěn)定性好,，皮帶兩邊有穩(wěn)定的拉力，皮帶不會產生突然的拉伸（收縮）,，振動較小,，定位準確。
這一點我不是很認同,，理由會在缺點里面陳述
缺點：
1. 系統(tǒng)慣量增大,，動態(tài)響應變差，具體表現(xiàn)就是加減速時間變長
對,，但要對系統(tǒng)具體分析,，是否對加減速時間有較高要求
2. 為了匹配負載慣量，有可能需要更換更大型號的電機,，造成性能浪費（對于扭這類結構,，矩一般都是超出的）
這個跟優(yōu)點相矛盾，不一定需要更大的電機,。電機扭矩不再需要克服重力,，扭矩轉換為給配重提供加速度,，這個需要具體分析。
并不矛盾,。優(yōu)點里面提到的是由于增加了平衡物,，因此保持扭矩減小，這里提到的是由于慣量匹配原因需要更換大電機,，而慣量匹配在選電機過程中恰恰是優(yōu)先需要保證的
3. 重物掉落的風險和危害翻倍
這個沒有道理,，應該跟安全。不然電梯就不這樣設計了,。
電梯采用類似結構沒錯,，但是電梯用的是鋼絲繩，不是皮帶,，并且用的有不是單根,，安全系數(shù)在十以上。用電梯的結構來套,，恐怕是選不出來合適的皮帶的
4. 皮帶承受的拉力大幅增加,，需更換更高規(guī)格的皮帶
5. 系統(tǒng)摩擦力大幅增加（皮帶與帶輪之間）
這個跟摩擦力有什么關系？
由于皮帶和帶輪之間的正壓力增加,，因此摩擦力也有大幅增加,，并且這里摩擦力占的比例并不小，是不可忽略的一個力
6. 相比原方案,，主動輪兩側的皮帶都處于拉長狀態(tài),，造成系統(tǒng)剛性進一步變差，具體的表現(xiàn)是：動態(tài)性能嚴重下降,，甚至發(fā)生定位不準,，零點漂移（我個人碰到過的實例）
（首先皮帶都處于拉長狀態(tài)，造成的不是系統(tǒng)剛性變差,，而是變好,，動態(tài)性能是否下降看電機匹配，不能一概而論,。你遇見的實例是不是一樣的參數(shù),。不同的參數(shù)，結果會有很大的區(qū)別,，定位不準,，有可能是你的加速度較高，或在加速階段就要求定位,。所有這些還是要具體分析,。）
這樣說明可能更直觀一點：將同步帶比作彈簧，原來的系統(tǒng)相當于主動輪單側掛了一根彈簧，而增加了配重的系統(tǒng)相當于主動輪兩側各掛了一根彈簧,，在啟動和停止的時候,，彈簧會對電機造成擾動，如果皮帶彈性系數(shù)較小,，并且長度較長,，就會發(fā)生定位不準的問題。這個原因已經在過去的應用里面得到了證實,，具體表現(xiàn)是：直接拿掉配重,，零點漂移現(xiàn)象消失，減掉部分配重,，有緩解
作者: 托里克 時間: 2017-10-10 13:37
以后得跟各位好好學習了,，等這個項目完了之后，我把的的結構和計算過程再給各位看下有什么問題,，也結合下實際運行狀況,。目前項目催的急，我只能先分解圖紙了
作者: 藍色格 時間: 2017-10-10 17:02
你說的確實有一定道理,，我也只是根據(jù)個人的思路來理解樓主的問題。
1,、對于節(jié)能問題，考慮無法確定他的行程,、時間要求和加速度大小,，所以對于加減速時間占比的不確定性。如果加速度小于重力加速度,，那么啟動扭矩比原來小,，如果相反啟動扭矩會變大。
2,、對于慣量問題,，我首先考慮是同功率是否有大慣量電機可以選擇，如果沒有,，只能選擇更大功率的電機,。
3、對于安全性,，靜止狀態(tài)下一邊懸掛和兩邊懸掛重物,，皮帶的應力是一樣的。區(qū)別在于啟動時產生加速度的力,，有配重的方式較大,，這個跟加速度有關,，如果這個加速度跟重力加速度的比較小，皮帶產生的應力也不會大很多,，相反就不一樣,。但確實應力是增大了，需更換更高規(guī)格的皮帶,。
6,、對于穩(wěn)定性問題，我覺得還是跟加速度有很多關系,，加速度小,，加配重穩(wěn)定，加速度大,，不加配重穩(wěn)定,。（未仔細分析。）
如果有不對,，請指教,，下班了沒空寫太多。
作者: 塵世天涯 時間: 2017-10-11 09:36
大俠你好,，關于穩(wěn)定性，我來補充一下吧
這個問題追深了就要講到電機的控制原理,，PID控制,。
當負載慣量變大的時候，積分時間(I)就會增長,，外在表現(xiàn)就是電機的穩(wěn)定時間增加（通常這個時間都是毫秒級的）,。當穩(wěn)定時間大到一定程度的時候，就會發(fā)生定位不準,，因為電機還未穩(wěn)定下來,，就繼續(xù)下一步動作了，自然不可能定位準確
當慣量繼續(xù)增大的時候,，電機會發(fā)生超調,，積分時間無限變長，外在表現(xiàn)就是“自激”,，電機在上電的時候就開始有高頻嘯叫,，不受控的小范圍擺動，隨后擺動幅度越來越大
這是一個能不能用的問題
而負載慣量對加速度的影響，則體現(xiàn)在比例(P)上,，也就是速度曲線的斜率,，外在的表現(xiàn)是系統(tǒng)最大加速度變小。
這是一個好不好用的問題
不知道這樣解釋,，是不是清楚了,。
作者: lesens 時間: 2017-10-11 16:13
做過六年的電梯機械系統(tǒng)設計,，好幾個問題都是系統(tǒng)里面經常碰到的,，學習了!
作者: 塵世天涯 時間: 2017-10-11 17:03
大俠,，可否把你做電梯的經驗分享一下
作者: 藍色格 時間: 2017-10-11 17:09
以前我也做過電梯行業(yè),，只是時間不長。
作者: 一展刀鋒 時間: 2017-10-12 18:13
回復藍色格,，同時
@塵世天涯
只說安全，我認為電梯這個設計就沒有考慮安全,，純粹節(jié)能
對同步帶來說,，應該說，同步帶不換的情況下,，重物掉落的風險和危害翻倍
但事實上，按LZ說的180kg,，哪怕是普通的加速度,，純粹按經驗，該皮帶寬度都要60以上,，加速度大的話,，保險100mm寬
由于沒有行程距離數(shù)據(jù)，在不太長行程中等精度以上時,，這樣的載荷可以考慮用絲桿,，不管是重復精度還是安全性都遠比同步帶好
綜合起來價格也貴不了多少
作者: 你姥姥的外 時間: 2017-12-11 10:27
LZ可以把計算過程分享學習一下么？學習學習
作者: 藍天心 時間: 2018-7-16 17:36
樓主：結果？一年過去了,，分享下吧,！最后用那個方案了？
作者: 濤子大大 時間: 2018-8-6 15:34
好 可以
作者: abudu92 時間: 2019-9-26 11:30
像題主這種情況慣量怎么計算,，是不是按照轉動慣量計算,，J=（重物質量+配重質量）x同步輪半徑平方/2 ？
作者: 路邊有個螺絲帽 時間: 2024-5-25 10:39
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