statisch koppel bepalen voor motorkeuze

[HerrQuentin]

Beste leden, 
 
een rijdende installatie (= frame op 4 kraanloopwielen) moet worden aangedreven met een elektromotor, via een externe twee-traps overbrenging met tandwielen .

Hiervoor is het noodzakelijk om het koppel te berekenen. Het koppel is in dit geval samengesteld uit twee componenten, nominaal-koppel + statisch-koppel.

Het nominale koppel te berekenen is nog wel gelukt. Alleen bij het statisch koppel kom ik even niet uit. Onder statisch koppel begrijp ik de kracht die nodig is om de wrijving in de installatie (rolweerstand, weerstand in lagers..) te overkomen.
 

Situatieschets:

gewicht m: 12.000kg

overbrenging: 1:6

radius wiel: 0.1575m
gewenste snelheid v: 0.8m/s

versnelling: a = 0.4m/s² (2 seconden aanlooptijd)

as diameter : 50mm

nominaal koopel: T = m*a*r

12.000kg*0.4*0.1575*1/6 = 126Nm (nominaal)

Hoe reken ik vervolgens het statische koppel uit?

Hieronder een schets.

 

 
 
 

[Michel Uphoff]

Daarvoor moet je de statische wrijving van de lagers, en die tussen de wielen en de ondergrond weten. Heb je hier nadere gegevens van (soort en aantal lagers. Ondergrond is die stalen rails)?

Overigens zal ook de tandwielreductor wrijving veroorzaken, en is de ondergrond wel helemaal vlak en waterpas?

[HerrQuentin]

Hoi,
 
het zijn er 3 (drie x)  UCP210 lagers. Over de statische wrijving kon ik helaas (nog) niets vinden. Helaas gooien de leveranciers niet met dit soort specificaties, meestal zijn alleen de afmetingen te vinden. Misschien een idee om standaard waardes aan te nemen? Bv 0.01 voor de meeste lagers?

De kraanloopwielen lopen op stalen rails, ook hier geen waardes van de leverancier te vinden, wel algemene waardes in de range van 0.005 tot 0.01.

De ondergrond is (zo goed als) waterpas. Wagen loopt op horizontaal vlak.

 

[Michel Uphoff]

Met de correcte praktijkwaarden voor de statische weerstand van lagers kan ik je niet helpen, maar 0,01 lijkt mij wat aan de lage kant.
 
Drie lagers slechts, dus minimaal 40 kN per lager (maar dat kan bij een stotende belasting door onregelmatigheden in de rails of wielen snel meer zijn), is dat upc210 blok daar wel geschikt voor?

[HerrQuentin]

Ik moet het anders formuleren denk ik, en ben nog een detail vergeten.

De meegestuurde afbeelding is de situatieschets van één wiel-paar. In feite moet je de afbeelding keer 2 nemen, omdat elk wiel-paar (in totaal 4 wielen) zijn eigen aandrijving heeft.

Het gaat om kraanloopwielen met tandkrans. De kraanloopwielen lopen zelf op een as van 55mm, elk wiel is intern voorzien van 3 tonlagers. De as zelf is niet aangedreven. Dat gebeurt via de tandkrans aan de buitenkant van het wiel. Het tandwiel dat op de tandkrans aangrijpt zit op een lange as van diameter 50mm  met de 3 genoemde UCP lagers. Ergens in het midden van de as zit vervolgens weer een tandwiel, hier is dan de laatste overbrenging naar de motoraandrijving.

Op dit moment gaat het mij ook niet zo zeer om de invulling van de waardes, dat kan ik later nog zelf doen. Veel meer ben ik geinteresseerd hoe je vervolgens aan de formule komt om al de statische koppels te berekenen. Reden dat ik dit vraag is omdat ik een berekening heb gezien waarvan ik denk dat deze niet klopt.

Dus wat heb ik nodig:

1. Moment veroorzaakt door rolwrijving +

2. Moment veroorzaakt door lagers in wielen +

3. Moment veroorzaakt door UCP lagers +

4. Moment veroorzaakt door wrijving tussen tandwielen

1. massa voertuig * 9.81 * radius wiel * overbrengingsverhouding

2. massa voertuig * 9.81 * radius ?  * overbrengingsverhouding

3. massa voertuig * 9.81 * ... ?

Mijn probleem is hier dat ik niet zo goed weet welke radii ik waarvoor moet gebruiken en welke overbrengingsverhouding waar.

Hoop dat mijn probleem nu een beetje duidelijk is.

[HerrQuentin]

er moet trouwens nog de statische wrijvingscoefficient erbij in de formule