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必要トルクの計算：4.0tの重量を持つ車輪の回転数と必要トルクを計算する
- この記事では、4.0tの重量を持つ車輪の回転数と必要トルクを計算する方法を解説します。
- 必要なトルクは、使用するモーターの出力と減速比から求めることができます。
- また、回転数の計算にはイナーシャや軸換算GD2などの要素が関与します。
- 機械設計
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4t のものを 100m/min は 結構難しいともおもう ちなみに 動かすほうばかり気にしてますが 静止のほうが難しいです ちなみに ホイスト http://www.kito.co.jp/products/rh/SM050HH08.html 定格荷重 5t 横行速度 25.0m/min ↑ このくらいのスペックが妥当 です
4t のものを 100m/min は 結構難しいともおもう ちなみにほかの回答者・質問者は 動かすほうばかり気にしてますが 静止のほうが難しいです ちなみに ホイスト http://www.kito.co.jp/products/rh/SM050HH08.html 定格荷重 5t 横行速度 25.0m/min ↑ このくらいのスペックが妥当 です 4t のものを 100m/min は 結構難しいともおもう ちなみに 動かすほうばかり気にしてますが 静止のほうが難しいです ちなみに ホイスト http://www.kito.co.jp/products/rh/SM050HH08.html 定格荷重 5t 横行速度 25.0m/min ↑ このくらいのスペックが妥当 です
先日回答したインバータ選定ソフト http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=245278&event=QE0004 これに上記パラメータを単純に入れると 結果は１５ｋＷになります 加減速時間１０ｓ 因みに 加速時間２秒で１８．５ｋｗになります 加速時間１秒で３０ｋｗになります 参考までに↓ここのソフトでは少し小さく１１ｋｗになります http://cyclo.shi.co.jp/apps/power-calculation/do-calculation/ とてもじゃあないが２．２ｋｗでは回りません 本件の場合は加速トルクよりも走行速度が速いので定常トルクのほうが大きい 一般工業的には１００ｍ／ｍｉｎは高速の部類になります この手のを直感的に考えるに 車重３ｔのランクルを５０ｃｃの原付カブで牽引できると思いますか？ http://www.honda.co.jp/SUPERCUB/supercub50/spec/index.html ２．５ｋｗ
モータの定格出力が2.2kWであり、減速機などの機械的効率を90%と仮定すれば 車輪における機械的出力は 2.2kW×90%＝1.98kW 定常走行速度100m/minを秒速に換算すれば、100m/min÷60＝1.667m/sec 上記から車輪における定格推進力は、1.98kW÷1.667m/sec＝3300N 加速時のモータのトルクは定常トルクの1.5倍あると想定して、加速時の推進 力を3300N×1.5＝4590Nと推定。 ４tの品物に加えて、台車などの質量を考慮して、総合質量を５tと考えます。 （目の子勘定でイナーシャは大して大きくなさそうなので、直線運動に対する 質量だけで略算とします。） 加速時の推進力を先に計算した通りの数値で一定と仮定すれば、５tの質量に 対する加速度aは、 F=M×a から a＝F÷M＝4590N÷5000kg＝0.918m/s^2 １秒あたり0.918m/s加速するのだから、静止していた物体が100m/sに到達す るのは、100s÷0.918m/s＝109秒程度と見積もることができそうです。 走行距離や運転頻度などを考慮して、この程度の加速時間が許容できるのか ご検討ください。もっと短い時間で加速したいならば、2.2kWよりも大きな 出力のモータが必要になるということです。 追記： 車輪の直径が150mm、定常走行速度が100m/minから、車輪の回転数は、 100m/min÷(0.15m×π)＝212.2rpm. 更に、減速比1/10とのことからモータの回転数は 212.2rpm.÷1/10＝2122rpm. と計算できます。 誘導電動機と考えると中途半端な回転数ですが、そこは棚上げにしました。 直流直巻電動機など、低速（加速時）にトルクが出せるモータであれば、 上記の結果は異なりますので、条件に合わせて修正して下さい。 ＞１秒あたり0.918m/s加速するのだから、静止していた物体が100m/sに 100m/sではなく、100m/minでした。計算ミスがありそうです。 もう一度考え直したうえで、修正させて下さい。軽率で済みません。
直線運動と回転運動を比較して、ニュートンの法則を考えると Ｆ＝Ｍａ→Ｔ＝Ｊα Ｆ：力, Ｍ：質量, a：加速度, Ｔ：トルク, Ｊ：慣性能率(モーメント), α：角加速度 と表わされます。つまり 慣性モーメントは回転運動における質量に相当し ます。またディスク状の形体を考えた場合 Ｊ＝Ｍｒ^2 で表わされます。 ここにｒ:回転半径です。ＧＤ^2 はＪを直径基準にしたものです。 詳しくは下記サイトのＮｏ.19～26を参照下さい。 具体的な計算はご自分で行なってください。
お礼
お礼が遅くなりました。 力学の基礎から始めないといけませんね。 サイト見て勉強いたします。
お礼
詳しく解説いただきありがとうございます。 加速の時間も謎であり悩みの一つであったので そこまで突っ込んで回答いただけたこと 大変うれしく思います。 加速の時間は100m/min＝1.667m/secなので 加速度0.918m/s^2であれば1.667÷0.918＝1.816secで100m/minに 達すると思いますが、いかがでしょうか？ いずれにせよモヤモヤしていたものがスッキリいたしました。 さらに質問ですが ５．５KWのモータであれば 推進力は3.33m/sec＊5.5KW*1000＝18315N となるのでしょうか？