emc, motori servo e anello chiuso con encoder

[albova]

provo a allegare i risultati di un dimensionamento:
peso da muovere 250 kg
acc e dec 0,1sec
velocità  7,5 mt/min
vite passo 5 dia.20 lunga 1500mm

[bigfefi]

Vediamo... Io i conti li faccio così, nel caso specifico di un sistema motore-->giunto-->vite a ricircolo--> massa da movimentare.

1) Calcolo la massa della vite, del giunto ecc ecc. In pratica di tutto quello che ruota solidale all'albero motore

2) Calcolo il momento di inerzia J della vite e del giunto con la formula 1/2xmassaxraggio^2

3) Calcolo tutti i momenti di inerzia ridotto all'albero motore con la formula Jridotto =

[bigfefi]

Scusate, ho sbagliato a spingere il tasto e non riesco più a modificarlo.... Riscrivo......
*****************************************************************
Vediamo... Io i conti li faccio così, nel caso specifico di un sistema motore-->giunto-->vite a ricircolo--> massa da movimentare. Prestare massima attenzione alle unità  di misura!

1) Calcolo la massa della vite, del giunto ecc ecc. In pratica di tutto quello che ruota solidale all'albero motore.

2) Calcolo il momento di inerzia J della vite e del giunto con la formula 1/2 x massa x raggio^2

3) Calcolo i momenti di inerzia delle masse traslanti ridotti all'albero motore con la formula Jridotto = massa x [passo vite/(2 x pigreco)]^2. Nel caso di Albova sarà  la massa della tavola, dell' eventuale morse e del pezzo.

4) Sommo tutti i momenti di inerzia fin qui calcolati, per ottenere Jtot (ridotto all'albero motore)

5) Decido il profilo di velocità , ovvero la velocità  massima Vmax. Poi giocando con le formule

spazio = 1/2 x accelerazione x tempo^2
velocità  = accelerazione x tempo

decidi/calcoli i tempi o gli spazi di rampa. Ad esempio Albova ha rampe che durano 0.05 secondi oppure 0.1 secondi a seconda della velocità .

6) Calcolo la velocità  angolare con rpm = (Vmax / passo) x 2 x pigreco

7) Calcolo l'accelerazione angolare acc_ang = (rpm / tempo di rampa)

8 Calcolo la coppia necesaria a "vincere" l'azione inerziale delle masse
applicate con la formula Coppia_inerzia= Jtot x acc_ang

Così ti sei calcolato la coppia che io chiamo di picco per poter seguire il profilo di velocità  da te definito.

Attenzione che fino a qua non ho considerato l'azione resistente dei pattini,
del precarico della chiocciola, del rendimento della tramissione.
Ad esempio i pattini da 30 della thk oppongono 7 N di resistenza all'avanzamento.
Con 4 pattini, 7x4=28 N (circa 3 kg) da considerare con la formula
Coppia_attriti = (forza resistente x passo)/(2 x pigreco)

Quindi la coppia totale di spunto che deve avere il motore sarà  data da

coppia_tot = Coppia_inerzia + Coppia_attriti

Con la stessa formula della Coppia_attriti verifico poi
la coppia che deve avere il motore ( e a questo punto è coppia nominale!)
per vincere la forza esercitata dell'utensile in fase di lavorazione.
Ad esempio io sto usando una forza massima di lavorazione di 1500 N,
a cui devo sommare la Coppia_attriti per sapere la coppia nominale che deve avere il motore. E ancora non c'ho messo dentro i rendimenti...
Quindi a queato punto abbiamo calcolato la coppia di picco (che il motore può dare per brevi periodi di tempo) e la coppia nominale (che il motore può dare in continuo) che deve avere il tuo motore.

Ovviamente tutti sono pregati di verificare che non abbia scritto minkiate!

Ah, un'altra cosa. Abbiamo utilizzato un profilo di velocità  a trapezio. Se usassi un profilo con "gli spigoli raccordati" le coppie aumenterebbero.

Spero che adesso sia chiaro perchè rompo le scatole con rampe, spazio e tempo di accelerazione. Se dimensiono per la velocità  di rapido mi servono coppie mostruose... E quindi ha pienamente ragione Albova!

@ Albova:

Sigma Size è scaricabile dal sito? O te lo danno solo se compri i motori?

[albova]

sigmasize esiste in due versioni
la più vecchia è quella che uso io perchè più semplice e più intuitiva
ti manderò un mp con il link

con i dimensionamenti che avevi tu 13mt con 1mm per raggiungerli ho fatto due conti
e ci vuole circa una rampa di 0,01 sec che è una mostruosità  non credo che nessuna macchina riesca a reggere tali spinte

tieni conto nel calcolo degli sforzi per muovere i pattini che sono tirati da una vite
quindi quei 7nm che dici vanno divisi per il rapporto della vite

es : un motore da 1nm accoppiato a una vite passo 25

si calcola la forza di spinta prodotta dalla vite
1000 mm x 3.14 = 3140 *2 =6280 mm
6280 mm / 25 = 251,5 N
ne consegue che i tuoi 28N assorbiti dai pattini sono ininfluenti (considera che il calcolo è fatto con un motore da 1nm )

[albova]

mi dici come hai fatto a calcolare la forza massima di lavorazione 1500 N ?

[bigfefi]

Per i 1500 N
Pinza er25 al max porta una fresa gambo 16 (anche se ho scoperto che ci sono pinze er25 che portano fino al 20).
Comunque...
Sito Kennametal (ho messo il link nel thread link interessanti), pagina dei "calcolatori", ho preso una fresa per cave, ho inserito tutti i parametri di una loro fresa, per i coefficienti ho preso quelli più gravosi e mi è saltato fuori circa 1500 N come forza tangenziale di lavorazione.
Avevo fatto i conti anche a mano e + o - mi son venuti gli stessi numeri.
-------------------------------------
Certo, i 28 N alla fine sono poca cosa, ma per correttezza del post li ho messi, cosi come il discorso del rendimento

[bigfefi]

I conti li ho fatti da qua, ma mi sto sovradimensionando un bel pò!

[bigfefi]

Mi sa che mi sono dimenticato di menzionare l'inerzia del rotore del motore. E' molto importante tenerla in considerazione!
Deve essere aggiunta in Jtot.

Inoltre bisognerebbe fare in modo che il rapporto (inerzia sistema)/(inerzia rotore) sia al max intorno al valore 10.

[timmy70]

@albova
puoi mandare anche a me un mp con link x sigmasize?
devo verificare un paiom di cose.
grazie timmy70

[albova]

per bigfefi e timmy70

vi è arrivato il link?

[Zebrauno]

Anche a me interesserebbe....

[bigfefi]

Ehm... No
Comunque ho visto che dai conti che faccio io a quelli che fanno i programmi tipo sigmasize c'è poca differenza. Lunica cosa è che cpn i programmi si riesce agevolmente a calcolare il surplus di coppia se vuoi considerare il jerk, ovvero le rampe ad accelerazione non costante.

[timmy70]

@albova
link arrivato ci sono varie versioni ora provo e vi faccio sapere.
Una domanda, ho visto nelle foto gli azionamenti sgdh da 400w, ne ho visti solo 3 ergo sull'asse più lungo hai un solo motore con una sola vite ma se non sbaglio tu muovi la tavola non il ponte come me, la domanda era di questo tipo dato che per quanto fatta bene non riuscirò mai ad avere una rigidità  totale sul ponte la mia paura era che avendo la vite da un solo lato con un solo motore si possa innescare un effetto ping pong del ponte in accellerazione sul lato opposto visto che ho 6 motori in tutto e 2 dei quali da 400w da dedicare all'asse X(anche perchè sembrava già  tirata la potenza di due ora rifaccio i conti) cosa mi consigliate di montare due viti (master/slave come si setta in hal?) o tenerne uno di ricambio e aumentare le rampe di accellerazione per evitare questa oscillazione?
saluti timmy70

[bigfefi]

... che avendo la vite da un solo lato con un solo motore si possa innescare un effetto ping pong del ponte in accellerazione sul lato opposto ...cosa mi consigliate di montare due viti (master/slave come si setta in hal?) o tenerne uno di ricambio e aumentare le rampe di accellerazione per evitare questa oscillazione?
saluti timmy70

Non ti seguo... cosa vuol dire che hai la vite da una parte sola?
Montare due viti e due motori sullo stesso asse è un po' un casino. Più che per la "sincronizzazione" (suppongo tu abbia chiocciole a gioco zero) per la differenza di passo delle viti. Considera che una vite classe C7 ha un errore di alcuni centesimi di millimetro ogni 300 mm di corsa. Per compensare queste differenze mi sa che ti servono o viti di precisione superiore o righe ottiche...
Se ho intuito cosa intendi per vite da un lato te lo sconsiglio vivamente.
Ipotesi... vite sul lato destro e mandrino tutto a sinistra che lavora... Hai idea della coppia (il cui asse è perpendicolare al piano di lavoro) che si genera? Poi col ponte mobile hai anche il problema della coppia che tende a "ribaltare" il ponte stesso...
Io ne metterei una sola al centro come nella configurazioni diciamo standard...

[timmy70]

@ bigfefi
E' proprio quello che intendevo io il problema è che avendo un ponte mobile dovrei collegare le spalle sotto il piano con una traversa da agganciare a un vite unica il problema è che avendo una corsa di circa 2700 mm sulla x non potrei mettere piedi regolabili per quella luce avendo la traversa in movimento e abbiamo fatto una simulazione fem con solid works su quella luce per contenere la freccia di flessione non ti dico che razza di profili dovevamo usare. Da qui è nata l'idea delle due viti una per lato, so che è un problema la classe di precisione c7 mi sembra sono 5 centesimi ogni 300mm però che ti devo dire da qualche parte devo rinunciare a qualcosa tieni conto che è una macchina per legno e non creata per produzione è solo un divertimento, un modo per approfondire le mie scarse conoscenze del lato elettrotecnico delle macchine che utilizzo e una maniera per testare programmi a 5 assi per lavorazione di superfici senza rompere le scatole al mio titolare. Poi certo più è rigida e precisa meglio è.


timmy70