Meervoudige riemaandrijving

[D.k.030]

Hallo allemaal,
 
Ik ben bezig om een meervoudige riemaandrijving te ontwerpen voor mijn studie. Alleen lukt het mij niet om het krachtenspel duidelijk te krijgen.
 
De riemaandrijving bestaat uit een tandriem welke drie poelies aandrijft met een diameter van 115 mm. de middelste poelie is aangedreven door een 2.2 kW motor en draait met een toerental van 2000 rpm. 
verder zijn er ook nog 2 spanrollen om te zorgen dat de middelste poelie en de drie andere poelies dezelfde richting op zullen draaien.
 
(De cirkel waarin het getekend is geeft de ontwerpruimte aan). 
 
Wat mij niet lukt is om te berekenen welke krachten er door de riem en op de assen van de poelies staan. 
Mag ik hiervoor de aandrijving versimpelen tot een enkelvoudige riemaandrijving? Of zal het anders moeten. Wie helpt mij uit de brand.
 

riemaandrijving 1390 keer bekeken

[Michel Uphoff]

nog 2 spanrollen om te zorgen dat de middelste poelie en de drie andere poelies dezelfde richting op zullen draaien
 

 
Die zijn daarvoor niet nodig, de riem laat ook zonder deze rollen de poelies dezelfde kant op draaien. Mogelijk zijn ze nodig voor de juiste riemspanning.
 
Welle krachten bedoel je, de axiale krachten of de tangentiële krachten?
 
In principe kan je die twee spanrollen wegdenken, en het vermogen van de motor over de drie poelies verdelen als deze even zwaar belast worden. Bij deze aandrijfverhoudingen wordt het toerental van de poelies 1.043 rpm, het vermogen wordt dan 666,6 W per poelie  en het koppel op iedere poelie wordt 6,1 Nm.

[D.k.030]

Goedemorgen Michel,
 
De axiale kracht die op de as werkt is geloof ik dan te berekenen door het simpelweg het koppel te delen door de straal van de arm.
Hoe zou de tangentiële kracht (trekkracht van de riem) dan berekend kunnen worden.
 
Verder zijn nog twee zaken niet geheel duidelijk voor mij. Het toerental bereken je door simpelweg de overbrengingsverhouding te hanteren. en het koppel per poelie door het vermogen per poelie te delen door de hoeksnelheid (rad/s).
Alleen hoe heb je hier het vermogen per poelie berekend?
 
En ik snap niet helemaal wat je hiermee bedoeld: Hoe zou het er uitzien als deze rollen niet gebruikt worden?
 
 

 
Die zijn daarvoor niet nodig, de riem laat ook zonder deze rollen de poelies dezelfde kant op draaien. Mogelijk zijn ze nodig voor de juiste riemspanning

 
 
In ieder geval bedankt voor de snelle reactie!

[Michel Uphoff]

Alleen hoe heb je hier het vermogen per poelie berekend?

 
Uitgaande van gelijke belasting, 1/3 van totaalvermogen.
Het koppel bij de motorpoelie is 10,5 Nm, aangezien de straal 0,03 meter is, is de trekkracht in de riem maximaal 350 N.
 

 Hoe zou het er uitzien als deze rollen niet gebruikt worden?

 

Image1 1384 keer bekeken

 
Die spanrollen keren de draairichting niet om, er is hier sprake van een en dezelfde draairichting voor alle poelies. Om de draairichting om te keren zou je de riem moeten kruisen.

[D.k.030]

Als het vermogen 1/3 van het totaalvermogen is zal het dus 733 W zijn (2200/3)
 
Bedankt ieder geval voor de verheldering!
 
 
En de optie voor de riem is helaas niet mogelijk. één van de eisen is dat de motorpoelie in het midden ligt van de drie andere poelies. 

[Michel Uphoff]

2200/3

 
Ach ja.
 

één van de eisen is dat de motorpoelie in het midden ligt

 
Ok, dan is jouw oplossing prima, maar met de draairichting heeft het dus niets te maken.

[D.k.030]

 
Welle krachten bedoel je, de axiale krachten of de tangentiële krachten?

 
Hoe gaat de berekening voor de axiale kracht vervolgens? de tangentiele kracht lukt me nu

[king nero]

Ook met de aandrijving in het midden lukt het zonder bijkomende rollen, als je met de motorsteun (of 1 vd rollen) kan spelen voor de riem op spanning te brengen.
Axiale krachten heb je niet in deze opstelling, of toch niet ten gevolge van de aandrijving.

[D.k.030]

Doordat de riem draait komen er toch krachten (rode pijlen) in de riem welke resulteren in een axiale kracht (gele pijlen)? of zie ik dit verkeerd?
 
(De grootte van de pijlen zegt niets over de grootte van de kracht)

krachtenspel 1387 keer bekeken

[king nero]

dat zijn radiale krachten.
de rode zijn tangentiële, en axiale zijn die in de lengterichting van de as.

[D.k.030]

De (rode) tangentiele krachten zijn te berekenen door het koppel te delen door de straal van de poelie. als ik me niet vergis.
 
Hoe zijn de (gele) radiale krachten dan te berekenen?

[king nero]

die reageren de tangentiele, dus de som moet 0 zijn.

[D.k.030]

Even ter verduidelijking voor mezelf.
Bij de middelste poelie zal er een koppel optreden van 10,5 Nm
Dit resulteert door middel van een radius (arm) van 0,03 meter in een tangentiële kracht van 350 N. 
 
volgens de cosinus regel zouden de krachten aan beide kanten van de poelie gelijk moeten zijn. dus:
 
Fradiaal = [Ftang1^2 + Ftang2^2 -2*Ftang1*Ftang2*cos(b)]^1/2
 
waarin b de hoek is waarin de twee rode tangentiële krachten staan (hier 180 graden)
 
Is deze kracht dan aan beide zijde van de poelie of is deze kracht alleen aan de kant merkbaar waarin de poelie draait?

[Michel Uphoff]

En de optie voor de riem is helaas niet mogelijk. één van de eisen is dat de motorpoelie in het midden ligt van de drie andere poelies.

 
Misschien is dit dan een optie. Draairichting motor is dan wel omgekeerd.

Image1 1389 keer bekeken

 

Is deze kracht dan aan beide zijde van de poelie

 
Niet in gelijke mate, de trekkracht van de riem werkt maar een kant uit. In theorie zou je (zonder trekspanning door die extra spanrollen) aan de rechterzijde van jouw centrale poelie helemaal geen trekkracht hebben, daar zou de riem slap kunnen hangen. De radiale krachten zijn per poelie verschillend, omdat de tangentiële ook per poelie verschillen.

[D.k.030]

 
 
Niet in gelijke mate, de trekkracht van de riem werkt maar een kant uit. In theorie zou je (zonder trekspanning door die extra spanrollen) aan de rechterzijde van jouw centrale poelie helemaal geen trekkracht hebben, daar zou de riem slap kunnen hangen. De radiale krachten zijn per poelie verschillend, omdat de tangentiële ook per poelie verschillen.

 
Dan is het dus in de opstelling die ik heb getekend niet mogelijk om de radiale kracht uit te rekenen?