Hallo zusammen, auch wenn es schon verschiedene Beiträge zu Drehmomenten und Steppenmotoren gibt, bin ich leider noch nicht zu einer Lösung meines Problems gekommen. Und zwar geht es um folgendes: Auf einer runden Platte, die ebenerdig befestigt ist, stehen ca. 7kg Gewicht und ein mittig befestigter Motor soll ohne Getriebe oder Umlenkung die Platte drehen. (Wie so ein Drehteller beim China-Restaurant) Nun meine Frage: Wie berechne ich den benötigten Drehmoment des Motors? Mit freundlichen Grüßen Wolfram
Wenn die Platte befestigt ist, wie soll der Motor diese dann drehen können? Mit diesen wenigen Angabe ist das Problem nicht sinnvoll zu lösen. Lagerung? Rotatorische Massenträgheitsmomente? Drehzahl? Gewünschte Beschleunigung?
Wan-Tan-Suppe oder Schweinefleisch süß-sauer? Und wo steht das Futter? sry, ich konnte nicht anders :)
Also: Die Platte soll außen auf Rollen lagern und in der Mitte (ähnlich einem Mikrowellenteller) mit einer (noch nicht weiter bekannten) Verbindung auf dem Motor lagern. Die kreisrunde Platte hat einen Radius von 195. Drehen soll sie sich mit ca. 5 Umdrehungen pro Minute und beschleunigen soll sie möglichst schnell. Und nein, sie ist nicht für China-Essen gedacht, das war nur das erste vergleichbare Beispiel, das mir eingefallen ist ;)
Aha. 195 WAS? Millimeter, Centimeter, Meter? Wieso willst du sie in der Mitte antreiben - wo die Hebelkräfte am höchsten sind? Was du beschreibst würde ich mit einem Reibrad oder einem Zahnrad am Rand des Tellers antreiben. Allerdings müsste man dann auch wissen, was es werden soll um sich spezifisch dazu zu äußern.
Walter schrieb: > alles klar Oh, da ist mir ein Fehler unterlaufen, es sollen 195mm sein. Ich versuche hier, möglichst alles, was ich dazu sagen kann auch zu nennen. Wenn ich genau wüsste, was alles benötigt wird, um das auszurechnen, dann würde ich hier nicht nachfragen müssen. Ich weiß nicht, wie schnell sie beschleunigen soll. Ich habe keine Vorstellung davon, außer eben, dass sie mit möglichst geringer Verzögerung auf Touren kommen soll. Und da ich die Platte noch nicht habe, kann ich auch keine ganz genauen Maße nennen, außer dem geplanten Radius und dem Gesamtgewicht von ca. 7 kg. Ich hatte überlegt, sie in der Mitte anzutreiben, da ich nicht weiß, wie ich sie sonst in der Mitte lagern soll (wenn sie außen angetrieben würde).
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Ließ dir das mal durch, vielleicht bringt das Licht ins dunkel: http://www.cnc-lehrgang.de/drehmoment-und-hebelgesetz/
Der Schrittmotor soll quasi so schnell wie möglich auf der gewünschten Geschwindigkeit sein. Das Problem liegt darin, dass man meiner Meinung nach nicht die gleiche Gleichung für Dc Motoren und Schrittmotoren nutzen kann
Marcus W. schrieb: > Ließ dir das mal durch, vielleicht bringt das Licht ins dunkel: > http://www.cnc-lehrgang.de/drehmoment-und-hebelgesetz/ Grundsätzlich ist mir schon klar, was Drehmoment und Hebelwirkung sind. Und natürlich ist mir auch klar, dass ein deutlich größerer Drehmoment benötigt wird, wenn man mittig antreibt. Mein Problem ist, dass ich handwerklich nicht weiß, wie ich die Platte lagern soll, wenn ich in der Mitte nicht die Drehachse des Motors habe. Peter schrieb: > Der Schrittmotor soll quasi so schnell wie möglich auf der > gewünschten > Geschwindigkeit sein. Genau, das ist das Ziel. Peter schrieb: > Das Problem liegt darin, dass man meiner Meinung > nach nicht die gleiche Gleichung für Dc Motoren und Schrittmotoren > nutzen kann Wie kann man denn bei einem Schrittmotor vorgehen?
Warum ein Schrittmotor? Dieser kann (oberflächlich gesehen) sehr groß werden und eine Menge Radau machen. Wie schnell soll die Platte gedreht werden und in welcher Zeit soll die Endgeschwindigkeit erreicht werden? Mein Tipp wäre ein DC-Motor mit (Planeten-)Getriebe.
Marcus W. schrieb: > Wieso willst du sie in der > Mitte antreiben - wo die Hebelkräfte am höchsten sind? Hmmmmm, meine recht große Samsung Mikrowelle (32L) treibt den Teller in der Mitte an. Außen ist sie nur gelagert. Kann ja dann so falsch nicht sein...
Dann schau mal, wie deine Samsung-Mikrowelle den Teller antreibt. Im Normalfall mit einer Untersetzung von 1:5 - 1:8, außerdem wird ein Reibring (oder Rollring) angetrieben, der dann den Drehteller antreibt. Durch diesen Ring werden die vertikalen Kräfte der Platte gleichmäßig auf den Ring und schließlich auf den Boden der Mikrowelle abgelenkt. Die Drehachse ist entlastet. Das alles will er nicht. Also doch - einfach eine Scheibe auf eine Motorachse flanschen kann so falsch sein. Aber wieso erwarte ich auch qualifizierte Äußerungen von einem "Noob" ;)
Wolfram S. schrieb: > Peter schrieb: >> Der Schrittmotor soll quasi so schnell wie möglich auf der >> gewünschten >> Geschwindigkeit sein. > > Genau, das ist das Ziel. Da die Winkelbeschleunigung direkt vom Drehmoment abhängt, bedeutet "so schnell wie möglich": Das Drehmoment muß so hoch wie überhaupt nur irgendwie möglich sein. Daraus folgt: Wie groß ist der Platz auf Deinem Grundstück und wie leistungsfähig ist die Energieversorgung Deines Hausanschlusses? Evtl. den Energieversorger fragen!
Hallo zusammen, Zuerst einmal danke für die rege Anteilnahme an der Diskussion! Ich habe inzwischen eingesehen, dass es deutlich sinnvoller ist, den Motor außen anzubringen und habe inzwischen glaube ich sogar eine Lösung dafür gefunden. m.n. schrieb: > Warum ein Schrittmotor? Dieser kann (oberflächlich gesehen) sehr groß > werden und eine Menge Radau machen. Ich hatte an einen Schrittmotor gedacht, da dieser die Platte ja deutlich präziser bewegen kann. Nun zum Thema der Geschwindigkeit/Beschleunigung: Ich habe aktuell bei einem anderen Projekt einen Schrittmotor, der über eine Zahnstange einen Schlitten bewegt. Bei diesem ist (auch wenn er auf seine maximalen Steps/Sekunde eingestellt ist) mit bloßem Auge keine Beschleunigung zu erkennen. Daher meine - anscheinend naive - Aussage "so schnell wie möglich"...
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Wolfram S. schrieb: > Ich hatte an einen Schrittmotor gedacht, da dieser die Platte ja > deutlich präziser bewegen kann. Das mußt Du näher erklären. Auch einen DC-Motor kann man in der Drehzahl regeln und auch gezielt Positionen anfahren lassen. Er hat den großen Vorteil, auch bei Überlast anfahren zu können. Ein Schrittmotor bleibt bei Überlast einfach stehen. Wie schnell sich der Teller drehen soll, ist nach wie vor unbekannt.
m.n. schrieb: > Wie schnell sich der Teller drehen soll, ist nach wie vor unbekannt. Nö,hat er doch gesagt: Mit bloßem Auge schnell bis sehr schnell. Wer keine vernünftigen Angaben machen kann (Drehmoment in Nm, Drehzahl in U/min, etc.), dem sollte nicht geholfen werden.
Kindergarten schrieb: > m.n. schrieb: >> Wie schnell sich der Teller drehen soll, ist nach wie vor unbekannt. > > Nö,hat er doch gesagt: Mit bloßem Auge schnell bis sehr schnell. Wolfram S. schrieb: > Drehen soll sie sich mit ca. 5 Umdrehungen pro Minute > Wer keine vernünftigen Angaben machen kann (Drehmoment in Nm, Drehzahl > in U/min, etc.), dem sollte nicht geholfen werden. Das Drehmoment ist ja gerade das, was er rausbekommen will, wie schon in der Überschrift steht.
Rolf Magnus schrieb: > Das Drehmoment ist ja gerade das, was er rausbekommen will, wie schon in > der Überschrift steht. Wenn die Anfrage lautet: "Wieviel PS braucht mein Auto, damit es möglichst schnell fährt?", was soll man dann antworten? Unendlich ist ja nicht praktisch umsetzbar. Aus der zu bewegenden Masse bzw. der Massenverteilung ergibt sich das Massenträgheitsmoment des zu bewegenden Körpers. Aus der benötigten Winkelbeschleunigung kann man dann das erforderliche Drehmoment errechnen. Alle die genannten Daten fehlen. Wie soll man da helfen?
Rolf Magnus schrieb: >> Wer keine vernünftigen Angaben machen kann (Drehmoment in Nm, Drehzahl >> in U/min, etc.), dem sollte nicht geholfen werden. > > Das Drehmoment ist ja gerade das, was er rausbekommen will, wie schon in > der Überschrift steht. das benötigte Drehmoment ist etwas größer als das Losbrechmoment der Lagerung
Walter schrieb: > das benötigte Drehmoment ist etwas größer als das Losbrechmoment der > Lagerung Das ist grunsätzlich falsch! Das Losbrechmoment kommt noch hinzu.
Kindergarten schrieb: > Wer keine vernünftigen Angaben machen kann (Drehmoment in Nm, Drehzahl > in U/min, etc.), dem sollte nicht geholfen werden. So muß man das wohl sehen. Route_66 schrieb: > Das Losbrechmoment kommt noch hinzu. Und der Zeitpunkt dafür ist wohl jetzt erreicht ;-)
Das Trägheitsmoment eines Vollzylinders ist J=0,5 m r^2 Das Drehmoment für die Rotationsbeschleunigung D = J * Alpha, wobei Alpha = Winkelbeschleunigung in rad/s. Bsp: m=7kg, r=0,1m ==> J = 0,035 kg*m^2 Nun in 3s auf eine Rotationsgeschwindigkeit von 1 Umdrehung pro Sekunde = 2*pi/s beschleunigen: ==> Alpha = 0,6666 * pi / s^2 ==> D = 0,035 kg*m^2 * 0,666 * pi / s^2 = 0,0733 kg * m^2/s^2 Natürlich kommen alle Reibungskräfte noch dazu. (Aus der Erinnerung heraus geschrieben) W.
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Wolfgang Schmidt schrieb: > Das Trägheitsmoment eines Vollzylinders ist J=0,5 m r^2 > > Das Drehmoment für die Rotationsbeschleunigung D = J * Alpha, wobei > Alpha = Winkelbeschleunigung in rad/s. > > Bsp: > > m=7kg, r=0,1m > > ==> J = 0,035 kg*m^2 > > Nun in 3s auf eine Rotationsgeschwindigkeit von 1 Umdrehung pro Sekunde > = 2*pi/s beschleunigen: > > ==> Alpha = 0,6666 * pi / s^2 > > ==> D = 0,035 kg*m^2 * 0,666 * pi / s^2 = 0,0733 kg * m^2/s^2 > > Natürlich kommen alle Reibungskräfte noch dazu. > > (Aus der Erinnerung heraus geschrieben) > > W. Danke! Genau nach so etwas wollte ich gerade fragen: Wenn ich offenbar nicht in der Lage bin ausreichende Angaben zu machen, aber jeder mit den genauen Werten sofort antworten KÖNNTE, wieso dann nicht einfach einen allgemeinen Rechenweg darstellen? Vielen Dank, Wolfgang! Damit kann ich etwas anfangen :)
Route_66 schrieb: > Walter schrieb: >> das benötigte Drehmoment ist etwas größer als das Losbrechmoment der >> Lagerung > > Das ist grunsätzlich falsch! > Das Losbrechmoment kommt noch hinzu. das ist grundsätzlich falsch, zu was kommt sie denn noch hinzu?
Wolfgang Schmidt schrieb: > Nun in 3s auf eine Rotationsgeschwindigkeit von 1 Umdrehung pro Sekunde Ich kann das "Möglichst schnell" nicht erkennen.
Jetzt brauchst du noch deine Reibungskräfte. Diese dürften nicht berechenbar sein, wie Daten fehlen. Man kann diese für den Hausgebrauch aber einfach messen. Befestige dazu am Rand deiner rotierenden Scheibe einen Faden, der tangential zu einer Rolle an der Tischkante geführt wird. Belaste diesen Faden mit verschiedenen Massen, bis die Scheibe anfängt sich zu drehen. Das Anlaufen der Scheibe erfordert mehr Kraft (~Haftreibung) als der drehende Zustand (~Gleitreibung). Es gilt: F = m * g Das zusätzliche für das Anlaufen notwendige Drehmoment D' erhältst du mit D' = F * r Bsp.: m = 100g sind dabei zum Anlaufen erforderlich. ==> F = 0,1kg * 10m/s^2 = 1N ==> D' = 1N * 0,1m = 0,1 kg*m^2/s^2 Also mehr, als du für die eigentliche Rotationsbeschleunigung brauchst. W.
Wenn der geneigte Leser etwas nicht erkennen kann, was eindeutig im Text enthalten ist, dann liegen wohl Defizite vor, die sich in seinen Beiträgen offenbaren. Es ist einfach den Beitrag eines anderen als falsch zu beurteilen, aber bitte erst dann, wenn damit der richtige Beitrag verbunden ist. Keiner der vorausgehenden Beiträge hat auch nur ansatzweise eine Lösungsmöglichkeit aufgezeigt. Wolfram darf gerne bei mir nachfragen (PN). W
Ich kann nicht nachvollziehen, wie man so versessen darauf sein kann, jemand anderem einen Fehler nachzuweisen... Wolfgang hat als EINZIGER eine Antwort auf meine Frage nach dem WIE gegeben. Ich habe nie verlangt, dass hier wie eine Rechenmaschine meine Werte eingegeben werden und ich als Endergebnis meinen benötigten Drehmoment kriege. Ich wollte einfach nur einen Rechenweg, um damit dann arbeiten zu können. Route 66 schrieb: > Wolfgang Schmidt schrieb: >> Nun in 3s auf eine Rotationsgeschwindigkeit von 1 Umdrehung pro Sekunde > > Ich kann das "Möglichst schnell" nicht erkennen. Wolfgang Schmidt schrieb: > Bsp: Er hat ein BEISPIEL gegeben, um mir (und anderen, die es interessiert) die Rechenwege deutlich zu machen... Naja, genug geärgert. Danke, Wolfgang, dein Angebot werde ich sehr gerne annehmen, sollte ich noch Probleme mit der Rechnung haben. Einen schönen Sonntag noch! :)
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Schade daß sowas (Anhang, ab Kap. 7, Seite 56) heute nicht mehr im Internet zu finden ist, geschweige denn sonstiges über Physik. Auch können die Leute keine Handskizze mehr anfertigen (ist scheinbar verboten, oder sie schämen sich weil dann zu Tage kommt wie wenig Mühe oder Gedanken sie sich gemacht haben), früher wurde dort eingetragen was man weiss, was noch fehlt. Dafür geht halt das klickiklicki sehr schnell...
Wolfram S. schrieb: > Vielen Dank, Wolfgang! Damit kann ich etwas anfangen :) Ja, wie denn? Richtig relevant ist doch die Verteilung der 7kg auf der Platte. Wenn das ein Stab mit 1cm Durchmesser ist, dann brauchst du ein ganz anderes Moment als mit dem angenommenen gleichverteilten Vollzylinder, oder gar einem Hohlzylinder/Ring, der den schlimmsten Fall darstellt.
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Lothar Miller schrieb: > Ja, wie denn? Richtig relevant ist doch die Verteilung der 7kg auf der > Platte. Wenn man das entsprechende Verständnis für die Problematik mitbringt, erkennt man, dass sich das angegebene Trägheitsmoment aus einem Integral über die Massenverteilung in einem Vollzylinder ergeben hat. Soll ich das auch noch erklären? Kein Problem. Aber der TO hat das sicher erkannt. Wenn der TO weitere Fragen hat, darf er gerne bei mir nachfragen. Wer stänkern möchte und damit erkennen lässt, dass er in der Schule nicht aufgepasst hat, sollte sich doch lieber zurückhalten. Alles andere ist doch nur peinlich. Und wenn ein Moderator sich in dieser Form äußert, dann ist das für das Forum kein Gewinn. W.
Wolfgang Schmidt schrieb: > Soll ich das auch noch erklären? Kein Problem. Aber der TO hat das > sicher erkannt. Ja, sicher. Warum hat er diesen so unglaublich simplen Sachverhalt, der in jedem besser sortierten Physikbuch steht, nicht selber gefunden? Wenn du dir den Threadverlauf ansiehst, dann musst auch du zugeben, dass man ohne Angabe der Massenverteilung nichts konkretes sagen kann. > Und wenn ein Moderator sich in dieser Form äußert, dann ist das für das > Forum kein Gewinn. Wenn ich poste, dann normalerweise nicht als Moderator. Falls ich das trotzdem mache, ist das leicht erkennbar. Warum also gleich so angesäuert?
Wolfram S. schrieb: > Nun meine Frage: > Wie berechne ich den benötigten Drehmoment des Motors? Aus den gelieferten Angaben läßt sich das nicht berechnen. Du brauchst Angaben zur Reibung in der Lagerung, um das berechnen zu können. Diese wiederum hängt oft stark von der Belastung ab. "7kg" reicht da nicht, denn die Lagerreibung hängt mit Sicherheit auch sehr stark davon ab, wie diese 7kg Last über die Platte verteilt sind. Wenn du das Reibungsgedöns (darüber gibt es ganze Bücher) abgehandelt hast, ist der Rest des nötigen Drehmoments (Masseträgheit) vergleichsweise so einfach zu berechnen, daß es dir wie Urlaub vorkommen wird ;o)
Wolfgang Schmidt schrieb: > Und wenn ein Moderator sich in dieser Form äußert, dann ist das für das > Forum kein Gewinn. Was für eine dümmliche Aussage. An einen Wolfgang Schmidt kann ich mich nicht erinnern, bzw. ob der irgendwann mal etwas Intelligentes geschrieben hat, an einen Lothar Miller dagegen schon und ja, der hat schon viel Schlaues zu Tastatur gebracht.
Zu den Möglichkeiten wie man die Mechanik bauen könnte wäre es vielleicht ganz hilfreich sich mal bei den Antriebstechniken von Plattenspielern umzuschauen: http://de.wikipedia.org/wiki/Schallplattenspieler#Antriebstechniken Dort sind die Anforderungen an die Genauigkeit der Drehbewegung eines Drehtellers schon etwas höher als bei einer Mikrowelle:-)
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