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標題: 關于一個rgv的題目，我的一些愚見 [打印本頁]
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-17 23:35
標題: 關于一個rgv的題目，我的一些愚見
前兩天在論壇看到一篇關于rgv導軌小車的問題，我認為比較經典，可是回復很少，所以我在這里用我的解答方式再發一個帖子，歡迎各位大俠拍磚。。。
5 C9 S" r  s& W+ g8 c8 `原帖地址 http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=318641&page=1#pid2315833
) X. m: \) G- y. `/ r" u* _) w
   最近去了個單位面試有個題，個人實際經驗欠缺，希望能得到大家的幫助，謝謝各位。* |) K4 s4 R0 w+ V1 n
  題目描述如下：某裝配線用RGV升降小車（有軌小車），小車自重2.6噸，輪徑300mm,一套電機減速機直接驅動。四個液壓缸升降承載最大工件重20噸，運行負載行走速度為8m/min,工件運輸到既定工位時，需要將工件在一分鐘內頂開至緩存料架上，升降行程300mm。計算 1,RGV升降小車驅動電機功率。2，輸出扭矩。 3，液壓電機功率。4，液壓系統工作壓力 5，液壓缸缸徑及系統流量。
) `$ f; G- g: }3 l3 z7 ]9 |6 K

) y6 u0 d- y$ ?9 O- s! e1 Q1、小車的驅動電機功率! ?4 W1 g9 N7 Z- _8 ~. |
由于是有軌輪式小車，所以需要按滾動摩擦力來計算，而不能按滑動摩擦力計算，可是根據上學的經歷，我對滑動摩擦力一點影響都沒有啊。。。在機械設計手冊里面也沒有找到，網上搜索得到的也只有一部分信息，系數是多少都沒有。。。直到今晚在新版的機械設計手冊里面才找到滾動摩擦力的一些系數。。。如下圖[attach]277106[/attach][attach]277107[/attach]
- ?* E" }" {, B  R; T
4 P- z2 u! G& ~" ~9 ^# u4 n8 V: M" D( X既然是有軌小車，那輪子與鋼軌之間就參照火車輪與鋼軌的系數，取最大值0.7。。。至于輪子與車體之間肯定是有軸承連接，可以忽略不計，但是為了嚴謹，就取0.05吧。。。所以摩擦力F等于壓力N（（2.6+20）*1000*10）牛  乘以摩擦力臂（0.7+0.05）mm除以輪子直徑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（這個數怎么看都感覺與二十多噸的設備不掛鉤啊，可是不知道哪錯了）（不過在導軌無雜質的情況下，導軌上的東西有時候確實感覺很輕的）。。。然后就是電機的功率估算了，這個就算各種軸承、減速機的效率乘起來為50%（原則上來說是不能小于這個數的），那電機的功率就是200W足矣。。。
! a, P2 ~( o5 _2、扭矩( v# K0 h) y7 ^. \2 t( v
這個現在就好算了，經過200W乘以50%等于100W（即0.1KW），根據公式轉矩等于9550乘以功率除以轉速（直徑300mm，線速度8m/min=0.8888rad/s，即8.488r/min），得112.5N/m。。。( J! ^3 c5 `* @5 g# N; O5 G; ]
3.液壓電機功率
4 F+ G, u3 v: m( X也是根據力乘以速度，要把重20t的重物舉高，即所需力為200000N，一分鐘舉高300mm，即速度為300mm/min=0.3m/60s=1/200m/s=0.005m/s，所以所需功率為1000W=1KW，從電機到到泵雖然沒有減速機，但是也不能將電能全部轉為液壓能，所以選擇1.5KW的電機。。。, B1 ~) _# B! F+ x! y! C
4、液壓系統工作壓力
- z- \& u; l. b6 j由于負載是20t，即工作負載力為200000N，選用7MPa的常見工作壓力（說實話這個壓力值是看的別人的，我現在沒那個表）。。。
7 o7 x( g: o7 T' k6 [' x! W! n, V; r) M5、液壓缸缸徑及系統流量
0 C. b5 Q+ K6 [4 ]" `# W有了壓力，又是四個油缸，所以根據公式就可以算出油缸的直徑了，就是油缸驅動力為油缸活塞面積乘以油的壓力，即7MPa，這里只需要注意單位換算即可。。。我得到的半徑值約為47.5mm，故而選用100的油缸。。。
3 X* q4 e9 T+ N: a2 M0 [5 h8 s至于流量，就是油缸一個行程所流動的油的體積，現在是四個油缸，所以需要乘以四。?！，F在就是油缸的活塞面積乘以行程300mm，得到的值是0.0023立方米=2.3L，再乘以4，得到9.2L，選用10L。。。
+ ~& I* t, c& `  ]4 \: q; y* z4 _# m
! m4 m' Z1 v1 ?以上是我個人的一些計算方式，不知道對不對。。。請各位大俠不吝賜教。。。8 k' G  R. [, G3 B4 x" r
歡迎各位大俠拍磚（別往死了拍哦，拍死了就沒有改錯的機會了啊，呵呵）。。。
作者: very0717    時間: 2013-3-18 00:57
那本書的電子檔有木有
作者: 浪卷云    時間: 2013-3-18 10:40
你想把這個問題弄清楚嗎？那先畫個受力圖出來，小車前進的動力如何表達，阻力如何表達，以車輪為研究對象。
作者: trilemma    時間: 2013-3-18 19:20
本帖最后由 trilemma 于 2013-3-18 19:27 編輯
7 ^' x+ w& C8 Q' I* Y/ |" \) \; _! ~( g5 T
就說兩點：
$ v9 I1 A' X  B  t- x  g) n9 a& }6 q1 ^0 y, [% [: O
1.請認真閱讀理解手冊，滾動摩擦系數是直接乘正壓力得出扭矩的，回頭看看自己的過程是不是有些問題？, ^" c" W: z+ I. `7 y

: i! ~. `4 p1 W! J9 ^, e2.泵功率=壓力×流量。壓力對應20t負載，流量對應升程速度。等式關系不是很清楚了嗎？
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-18 20:29
浪卷云 發表于 2013-3-18 10:40 8 a) U" I9 o% l4 q3 R
你想把這個問題弄清楚嗎？那先畫個受力圖出來，小車前進的動力如何表達，阻力如何表達，以車輪為研究對象。
8 F* {8 d* J7 ?1 Y
你說的這個受力圖我真心不會啊，希望明示。。。按理說應該是先加速，再減速啊，可是題目中并沒有啟動時間之類的明確要求，那到底該怎么計算呢，還望明示。。。
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-18 20:32
trilemma 發表于 2013-3-18 19:20
' B4 `* m: B% I就說兩點：8 a$ y/ I  G3 a' c1 u" f

5 |9 i  a0 r( _4 R1 l( {% Z1.請認真閱讀理解手冊，滾動摩擦系數是直接乘正壓力得出扭矩的，回頭看看自己的過程是不是有 ...
" d' {/ `' D* n' A" ]+ v
大俠，你好，這個情況應該按照第三種情況計算吧。。。除了正壓力乘以摩擦系數還要除以輪子直徑啊，還希望大俠給以明示。。。謝謝。。。
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-18 20:34
說實話，今天出差，與一個銷售部的同事吃飯的時候，喝了一點酒有點暈，有什么錯話，還望大家海涵。。。謝謝。。。
作者: trilemma    時間: 2013-3-18 21:17
zhuxuwei8 發表于 2013-3-18 20:29
* V) H4 h4 o- {$ q3 P- b5 i你說的這個受力圖我真心不會啊，希望明示。。。按理說應該是先加速，再減速啊，可是題目中并沒有啟動時間 ...

9 v+ ^2 S, S. i請仔細看看你發上來的手冊圖。為什么輪子上的兩個平衡的壓力N要有一個小的間隔距離？再從頭認真讀一讀手冊吧。! {9 U6 A$ t; b* O7 x* h
8 q8 u% N, r$ L  C  @
書中給你滾動摩擦系數，是讓你直接乘以壓力，求輪子上需要的扭矩的。另外，功率=扭矩×轉速。題中給你輪子直徑是要你算轉速的。有沒有仔細去想一下，求摩擦力，目的是什么呢？
8 {4 v! ~# ]5 ]& X# F$ D( l6 |0 m
( z: Y9 }1 H$ a1 n& h# ?2 a! O
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-21 21:28
今晚通過翻看《起重機設計手冊》，終于知道了計算方法。。。明晚上計算過程。。。
作者: 我是天空    時間: 2013-3-23 16:20
計算過程呢啊
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-23 23:39
[attach]277931[/attach]. u7 M4 ~2 p0 {# k7 L; s& e* n2 q- z
[attach]277932[/attach]
% ]9 z# D# O& p0 _1 [[attach]277933[/attach]8 n4 l  [8 J' }
[attach]277934[/attach]& N& K, q6 X; U+ z8 P) A
[attach]277935[/attach]0 j4 L# u1 U6 w* c3 D
; _* h  ]+ J' c+ P& S! _
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-23 23:44
這是我從《起重機設計手冊》上面截下來的關于導軌式小車計算的那一部分的計算。。。
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-24 00:14
本帖最后由 zhuxuwei8 于 2013-3-24 00:16 編輯 & N$ P4 J3 u/ c9 M; i
; M+ G/ }7 d: R& ~3 E8 T
我剛才計算了下功率與扭矩啊。。。2 Z  J( z# `* M% R( i- F
靜阻力等于靜摩擦阻力、坡道阻力與風阻力。。。在這里計做理想狀態下，將坡道阻力和風阻力忽略為零，只計算摩擦阻力。。。
) A" t4 s3 X0 u計算摩擦阻力的時候我是按照w=0.015計算，得到F=3390N...
) y7 b2 E% q$ B; ~; m* Q然后計算功率，傳動效率選用0.85，計算得到P=531.8W，功率增大系數選用1.2，得到P=638.1W。。。故而選用0.75Kw電機。。。
3 ~# \" f1 O6 U% i接著計算扭矩，先是0.75乘以效率0.85得到0.6375Kw。。。轉矩等于9550乘以功率0.6375Kw除以轉速（直徑300mm，線速度8m/min=0.8888rad/s，即8.488r/min），得到轉矩為717.3N/m。。。
3 n' x# t, G# R7 a- E% g
/ M- E; I! Z7 A9 b2 {不知道對不對，歡迎各位大俠指教。。。至于液壓部分，我認為那一部分應該沒什么問題吧。。。
作者: zhuxuwei8    時間: 2013-3-24 16:58
什么情況呢，怎么沒人回啊。。。
作者: pacelife    時間: 2013-3-28 10:15
本帖最后由 pacelife 于 2013-3-28 10:16 編輯 ( J- L! R1 ^; J! |, ?

/ q# X1 ~# w( c6 Q( _$ M這論壇侃爺多，這種問題來的人少  W# R! }: d4 |: x' m4 i
我按照滾動摩擦系數0.05計算，得到功率大約為1.5kw，扭矩為1.67kNm，當然這是沒有考慮傳動效率得出來的理論值，可供樓主參考
作者: trilemma    時間: 2013-3-28 22:03
zhuxuwei8 發表于 2013-3-24 00:14 $ ~1 D8 j- l3 T0 q6 o
我剛才計算了下功率與扭矩啊。。。
2 B5 ]9 R. j' U靜阻力等于靜摩擦阻力、坡道阻力與風阻力。。。在這里計做理想狀態下， ...
) S3 i" I, _  a9 c  J
理論阻力矩T：（2.6+20）*1000*9.8*0.5mm=110.74Nm# S( ]4 q7 p; ^8 ?- D
轉速ω：8/(3.14*300/1000)=8.5r/min) t5 J8 N/ C. u
勻速時理論功率P：T*ω/9550=98.5w
6 w1 G5 L2 X$ u1 O考慮損失0.85,勻速時驅動側功率P'=P/0.85=115.8w
5 t% i0 m: K1 V0 ^& d& c# r. ~實際驅動力矩T'=9550*p'/n(或T/0.85)=130.28Nm
) y. F" _1 Z1 I  ^) m1 A) B. B再考慮啟動時的慣性問題，電機功率乘個1.5，再大乘個2，再照手冊驗算一下加速時間是否太長導致過熱' s3 {2 N4 b8 l3 L) X  S
你按照起重機的標準計算，你看你的情況符合起重機的條件么？書中所說的小車是起重機中的一個構件，是懸在鋼結構梁上的一部分，和你的小車是一種東西么？附加阻力系數在此處適用么？另外你車輪的軸承是滾動還是滑動？題中沒給吧？你怎么選定的ω值呢？就算你用了滾動軸承，書中說了計算功率時ω要加0.005，你加了么？上次你算的是不是還更靠譜一些呢？就是不明白你為什么這樣執著一定要算輪子上的摩擦力
, P4 Q3 M6 d( {$ A
7 b3 G* K* R8 N% I7 I3 T. W- N) }3 R) T
  T% D) a5 e+ m- w
作者: lp069    時間: 2013-6-29 00:18
都是晚上工作的
作者: 大楊    時間: 2013-10-6 17:12
trilemma 發表于 2013-3-28 22:03
4 a( u8 T- M: a4 v$ C, G理論阻力矩T：（2.6+20）*1000*9.8*0.5mm=110.74Nm. e2 b+ r, e) u& g3 f/ |
轉速ω：8/(3.14*300/1000)=8.5r/min7 M1 T3 m' X3 r" _) z
勻速時理論功率 ...

. Z1 P% E: ~, {, B計算摩擦才知道車子是不是會打滑呀!
作者: mythmine    時間: 2014-8-22 11:18
有個問題想請教一下，題目中說行走速度是8m/min，如果速度減小到1m/min，是不是只是驅動電機功率選小一點的，啟動扭矩等其他的都可以不變
作者: youyukun    時間: 2015-1-31 21:01
trilemma 發表于 2013-3-28 22:03 8 u& n8 s% ]+ w1 @( M
理論阻力矩T：（2.6+20）*1000*9.8*0.5mm=110.74Nm
4 {. B! y) _. p+ N+ W% r轉速ω：8/(3.14*300/1000)=8.5r/min/ _; P  {7 }- Z- a3 D) Z1 e
勻速時理論功率 ...
, R* K9 G8 f9 e7 x# X. G
不明白這句話“就是不明白你為什么這樣執著一定要算輪子上的摩擦力”，我理解你的意思是不是輪子和軌道的摩擦力不再計算功率的范疇?。?hr noshade size="2" width="100%" color="#808080"> 作者: bamboo    時間: 2015-2-4 08:22
頂上來，請子子大俠指教
作者: ter_kang    時間: 2019-6-16 11:11
學習一下，最近剛好需要
作者: 問道仔    時間: 2021-1-21 18:58
學習一下，最近剛好需要。
作者: 問道仔    時間: 2021-1-21 19:00
謝謝樓主分享問題，自己學到知識。
作者: 問道仔    時間: 2021-1-22 18:55
最近在做類似的項目，感謝樓主分享題目。
作者: cqx_fcr    時間: 2021-11-8 16:05
難道不需要計算重物嗎？
作者: 楓葉紅123    時間: 2022-5-13 20:50
學習下，自己不會
作者: 楓葉紅123    時間: 2022-5-13 20:51
現在要這樣的車，車輪與電機是直連嗎？如直連接，如電機壞了，怎么讓車返回原來地方？



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