想請懂機構設計的大大解惑

spyz

想請懂機構設計的大大解惑

小弟我是機械廠的電控人員

最近公司在搞"逆向工程"...拖了一台原型機回來"致敬"

再根據結構原理放大..搞出了一台號稱新研發的機台

機器是類似研磨機...但接下來問題來了...馬達會過載


在啟動空載的情況下..電流表現很正常

一但送料進去...電流就會超過額定電流的數值..就過載

"老師傅們"信誓旦旦說機構沒問題....他們已經"憑感覺"做二三十年了

說可能是電有問題...問我要如何解決..

但是我還能怎麼解決...機械也不是我設計的..馬達馬力也不是我決定的

當然以我的立場...我只能要求加大馬力試試看

然後就開始說什麼別人的東西為什麼同樣馬力數就可以...我們的就不行

但是這我怎麼會知道呢..我只是負責把你們開出來的規格去執行而已

馬達只要能正常運轉....我就算功臣身退了

至於負載端如何...這應該不是一個電控的設計範圍吧

所以當我請他們從新配機構減速比重跟飛輪時....竟然沒人會"正規的做法"

我又問他們都如何設計時...他們給我的答案是:"二三十年的技術直覺"


算了...我覺得我還是自己找答案好了...請各位前輩們當我解答一下

機構是馬達經由普利皮帶去帶動飛輪....然後經由一組齒輪帶動偏心盤曲柄

去執行直線運動

我的想法是...以電流表現來看...馬達帶動飛輪時有形成慣性

但是齒輪減速比不夠大..導致慣性力矩沒辦法有效的負荷研磨所需的摩擦係數

但是我畢竟不是學機械的...我也不懂如何導公式來證明我所說的

所以想請教各位大大...可以教我如何計算嗎?  或者有什麼看法可以討論看看嗎?


不然老是在公司高層前被拖出來擋子彈也不是辦法....

macliu

我不是機構的專家！
只是聽你的描述！我猜測...
同樣馬力可以應付那個大小的研磨機構（系統）
但等比放大後，卻沒考慮到研磨機構的重量、慣性...等問題
所以同樣馬力反而覺得力不從心...吧～
（不知道馬達轉速、研磨盤轉速？）
假如改成馬達直驅呢（我是先用齒輪比的觀念去想）

midole

承載的重量變大了,減速機的軸芯'齒比相對都要加大,不會算沒關係,直接找貴司減速機的供應商算給你,但你要先給他 原有設備承載重量,原有減速機比,原有馬達馬力,如供應商說不會算,讓你就可以把他換掉

spyz

macliu 發表於 2012-3-6 10:42 PM static/image/common/back.gif
我不是機構的專家！
只是聽你的描述！我猜測...
同樣馬力可以應付那個大小的研磨機構（系統）

等比放大之後...馬達其實也有放大
而且是放大到跟競爭對手同型一樣的馬力數
但別人的就可以...我們的卻不行

馬達是三相6p感應馬達..轉速1200rpm
輸出到研磨盤轉速大概100rpm左右

這應該沒辦法用直驅的方式..因為需要的力量很大
光飛輪就重約一噸了...
所以光靠馬達直驅以減速比去換取扭力..力量應該不夠

macliu

..我在來猜猜看喔！
低轉速高扭力！而你們卻是高轉速低扭力...～
有沒有辦法！是1200 RPM然後終端轉速...600RPM呢？
馬達是6HP？所以是Δ轉Y啟動嗎？

spyz

midole 發表於 2012-3-6 10:57 PM static/image/common/back.gif
承載的重量變大了,減速機的軸芯'齒比相對都要加大,不會算沒關係,直接找貴司減速機的供應商算給你,但你要先 ...

其實都有加大...但是機台所使用的並不是減速機
而是訂做齒輪直接塞進去台身的
所以要更換測試不是一見容易事..而且是很龐大的工程...
齒輪採用金鋼材質...非常重....造價非常貴
所以除非能證明設計有問題...不然沒人敢承認設計失敗

現在的問題是...設計者抓飛輪重量跟減速比都是憑感覺的
沒人會導公式...所以才會變成這樣

spyz

macliu 發表於 2012-3-6 11:02 PM static/image/common/back.gif
..我在來猜猜看喔！
低轉速高扭力！而你們卻是高轉速低扭力...～
有沒有辦法！是1200 RPM然後終端轉速...60 ...

就算改成8p轉速900rpm..這方法是可以換取多一些扭力..
但整體而言成效不大...我覺得這是最消極的做法...
雖然這是沒辦法中只能用的辦法..

但是主要的動能來自飛輪慣性力量
現在馬達可以使飛輪產生慣性...只是慣性沒辦法負荷負載
當機構不變的時候...換成900rpm...研磨盤的轉速就變低了
也不符合客戶所要求的...
而且換8p的馬達後...頂多會讓電流表現好一點點而已

因為需要啟動高扭力...所以都採直接驅動
沒使用y三角

macliu

...不是拉＠我的意思是！！馬達不動..調整你們的減速比！
ex：1200輸出！傳動到研磨系統剩下...100轉
當有負載時！！轉速當然降低～而間接影響到馬達的輸出！
如果是提高終端轉速（600），然後負載產生後！！！降低轉速！
那麼相對馬達的影響應該不會那麼大吧？....

另外！原始的機器！也是一啟動就有那麼大的扭力嗎？

spyz

macliu 發表於 2012-3-6 11:30 PM static/image/common/back.gif
...不是拉＠我的意思是！！馬達不動..調整你們的減速比！
ex：1200輸出！傳動到研磨系統剩下...100轉
當有 ...

其實我不是很明白你所說的提高終傳轉速
因為終傳轉速提高的以後..照道理說扭力會變小
當負載產生後...會更糟糕不是嗎?

現在最大的問題就是我要如何證明他的們減速比有錯
或者飛輪配重有錯...因為我不會相關的設計公式

原始的機器只是用y三角而已..然後在啟動完成後才自動送料
我們改成變極馬達除了要可以切換轉速以外...也要加快啟動時間
這些應該都不是重點...因為都是啟動完才送料的

macliu

因為Y 三角！啟動方式！
就是為了啟動力矩的問題...
假如直驅！有沒有可能馬達本身就欲振乏力！～

macliu

http://61.220.158.221/b5_motor/b ... %A4%8E%E7%AF%87.pdf

請參考一下這篇吧！
我找到的資料

低壓三相感應電動機業務技術電動機選定基礎篇

spyz

macliu 發表於 2012-3-7 12:30 AM static/image/common/back.gif
因為Y 三角！啟動方式！
就是為了啟動力矩的問題...
假如直驅！有沒有可能馬達本身就欲振乏力！～ ...

大大...你大概搞錯y三角降壓啟動的意義了..
y三角的目的是要降低啟動電流..防止啟動電流過高

y接的時候啟動電流可以降低至原本的三分之一
扭力也變成原本的三分之一而已
等同於用220v的電壓去送380v的馬達一樣..沒力
全壓的三角接的時候才是扭力的巔峰值

所以基本上我們的馬達都直接三角啟動..沒經過降壓

macliu

SOSO＠＠可能真的搞錯了～～
！

Dave

記得以前在鋁工廠裝過鋁錠壓成鋁片的機器.有飛輪都有啟動運轉.為何要裝飛輪.應該是要利用飛輪的慣性降低馬達的覆載.大大您提的送料就過載.設備有電流表嗎.看一下電流表市否應送料而標高太多.有可能是飛輪還沒整個代動起來就送料導至馬達吃重過載..我猜的.錯別扁我

xiaolaba

你把圖直接貼出來, 速度比, 扭力比的設計參數, 還有動力傳送的設計容量

人家比較方便幫你看, 不然....瞎子摸象

spyz

xiaolaba 發表於 2012-3-7 11:56 AM static/image/common/back.gif
你把圖直接貼出來, 速度比, 扭力比的設計參數, 還有動力傳送的設計容量

人家比較方便幫你看, 不然....瞎子 ...

我只是電控人員...我並沒有機構設計圖
況且這機器只是按照比例放大的而已
公司並沒有你所說的這些相關設計數據
老師傅們連一馬力會產生多少kdm的扭力常識都不知道了
怎麼可能會有你說的設計參數

所以我才會想請教...正確的設計方式與公式

spyz

Dave 發表於 2012-3-7 11:30 AM static/image/common/back.gif
記得以前在鋁工廠裝過鋁錠壓成鋁片的機器.有飛輪都有啟動運轉.為何要裝飛輪.應該是要利用飛輪的慣性降低馬 ...

飛輪已經行成慣性運動....已經啟動完成...電流就是運轉電流而已...大概三成功

xiaolaba

spyz 發表於 2012-3-7 06:25 PM static/image/common/back.gif
我只是電控人員...我並沒有機構設計圖
況且這機器只是按照比例放大的而已
公司並沒有你所說的這些相關設 ...

那簡單
衝床會試很好的參考
比比看1噸的衝床能否放大100倍做成100噸

另外再來提示
機械運動系統的fly wheel
等於電源供應電路里的很大容量的濾波電容
理解嗎

macliu

xiaolaba 發表於 2012-3-7 06:40 PM static/image/common/back.gif
那簡單
衝床會試很好的參考
比比看1噸的衝床能否放大100倍做成100噸

我總覺得...等比放大100倍...
應該還是只能衝 1 噸吧～

maxcar

馬達是三相6p感應馬達..轉速1200rpm
輸出到研磨盤轉速大概100rpm左右
這樣不就是答案了嗎
如不算阻力就是12倍
你馬達出力多少------------------打八折算也該算出來吧

wish

我不是學機械的，我也不懂這方面，不過如果從電學來看，結果應該跟機械是一樣的。
以ATX Power來說，以200W的架構做250W或300W甚至是350W應該都可以，只要某些地方的規格"加大"即可。
但是如果要2000W呢？用200W的架構"放大"來做到2000W應該馬上被打槍！

簡單一句話！何謂科學？
科學不是靠經驗或合理推論(或者大家都這麼相傳)，所謂科學是要拿出數據，加上無數次的失敗(成功)經驗累積，我不是否定老師傅們的經驗，但是遇到瓶頸時，用科學的精神或許才能解決問題。

cnpan

機構是馬達經由普利皮帶去帶動飛輪....然後經由一組齒輪帶動偏心盤曲柄去執行直線運動.

啟動時應是有利用啟動電力轉換,讓飛輪加速,動能提高至工作點,
這個飛輪與齒輪之間還有一組磨擦離合器.可以分開直線運動側在短時間作功,
因速度變化造成對馬達的影響.

或者降皮帶的傳動力,讓超出的速度滑脫,馬達就不會過載.
因為皮帶打滑,壽命會下降,對大型機具,這不是正規的設計,但小型機就可能用.
所以小型機放大,不是型號放大就可以的.也要想想客戶會如何去比較性能.

現在台灣到處都是大學,隨便都有人學過,找個名校的工謮生就可以算算看,
但是要能解決老板的問題,還是要花時間去培養員工能力.

如果常用土法練鋼,公司總是作不大的.
而且這種機械設計的問題,如果拿不出數據,圖件,型號,要人家幫忙,難到是要從頭設計起?

macliu

我有貼一份pdf給他參考！
其實裡面就已經有計算公式！

因為沒有圖說、沒有機構！！我也懶得花太多時間去幫他研究
唯一照理論去想、東西都等比放大後，傳輸動作卻無法等比放大，結果這些東西的重量是否也要加計上去？

ex：我就問最簡單的！馬達轉速1200rpm,你終端轉速剩100，此時負載在加上後，終端轉速自然往下掉，馬達反而拖不動了。用我小小的腦袋，反而會想先提高終端轉速到600(取一半）試試看結果，一來是測試轉速在負載下會掉到哪裡？二來不就順便驗證了這一個clone產品的轉速、力矩的問題嗎？

smith20463

馬達有附載的時候電流都會比空載高
但是會達到穩泰
要降低電流的話就把電壓提高吧  應該  我初學者@@

ags

馬達是三相6p感應馬達..轉速1200rpm
輸出到研磨盤轉速大概100rpm左右

所以你的降速比是  1:12，但這條件下你的電流會超載。
要更大的降速比的話就換成1:24，就是輸出到研磨輪的話剩50rpm

最簡單便宜的方法是把馬達上的皮帶輪換成小號的，比如說本來是12"大，換成一半只有6"大的

另外，可以問一下你的馬達是多少馬力嗎? 或是設定電流是多少? 你的研磨動作是瞬間超載型的還是長時間穩定重載型的? 這些都會影響最後的設定。
比如說你的馬達是6p 12hp，電流為45A，動作為瞬間打碎的粉碎機。為了更完整的粉碎，那你就需要切換成4p來換取更高的轉速，但減少入料的速度。


要証明他們減速比有錯的話，數給他們看就可以了，在盤上貼個紅色膠帶做記號，數一分鐘轉的次數。

cnpan

粉碎機還是要有一點經驗,才能設計出來.
看起來目 前的問題是粉碎出問題,如果傳動系統完全相同,
只是粉碎出力超過動力系統的能力.就要看切刀是否合理配置.
只要用同類型機器耗用的馬力數與粉碎量比較就知道馬力是否合理.
而粉碎量又與粉碎速度與切刀配置有關,如果每刀平均切斷力能量與馬達可以連績輸出能量相同.
就可以穩定工作,
要有一些工具去量測之間的關係.

maxcar

粉碎機
台中一帶很多工廠
問問同行可走很多冤枉路

我以前是有碰過大行機械--------------是電源入力不足-----------------------所以就不能用

ags

粉碎機是做例子，樓主的不是粉碎機，他是說類似研磨機.
只是說不知是那種類型。各種類型天差地遠，不好猜

ttx02m

沒有數據好難猜
會不會是飛輪過重
導致重負載時馬達無法維持飛輪的慣性轉
不斷的高電流換取高扭力輸出
馬達就過熱了
還有齒輪比應該也要改

spyz

ttx02m 發表於 2012-3-22 09:24 PM static/image/common/back.gif
沒有數據好難猜
會不會是飛輪過重
導致重負載時馬達無法維持飛輪的慣性轉

問題已經算解決了...是以最消極的方法解決

加大馬力減少馬達的負擔

雖然我認為做法很消極..但礙於費用的考量
這也是唯一比較單純的做法