Diskuse Elektrika.cz

Uvažuji upravit zařízení a nahradit stávající ruční pohon elektrickým.
Popis: Na kole na hřídeli (na rumpálu) je na laně zavěšeno závaží 10 kg. Klika rumpálu má stejnou délku jako poloměr bubnu, na kterou se navíjí lano. Tedy při zvedání břemene je potřeba působit na kliku silou odpovídající 10 kg závaží.
Po úpravě bude závaží zvedáno elektromotorem na 230 V, který bude připojen přes šnekový převod 1:40. Zvedání bude asi každou hodinu a může trvat i minutu. Motor může mít 1400 otáček/min, nebo i 720 otáček/min.
Přibližně jaký výkon motoru zvolit?

V zadání úlohy vám chybí velmi podstatný parametr - poloměr navíjecího bubnu. Potřebný výkon mu bude přímo úměrný.
A pokud chcete dodržet tu 1 minutu, tak byste si měl změřit i výšku zdvihu :-)

Poloměr bubnu je 150 mm.
Dodržet 1 minutu není rozhodující. Zvedání závaží může trvat snad od 15 sekund do 10 minut.

Není to natahování závaží věžních hodin?

Ke zvednutí nějakého předmětu nějaké váhy (hmotnosti) o nějaký kus je potřeba nějaké energie.  Tady bych začal, pak si tu energii přepočítám (rozdělím) podle času a mám výkon a pak to musím pořádně přepočítat na účinnost mechanismu (ztráty třením,...)

Jak dlouhou páku (průměr nějakého kola,...) nepotřebuji pro určení výkonu, ale tam musím posoudit dostatečný "krouticí moment"

Zkuste tohle.

Pak vám bude v pohodě stačit 100W motorek (při 1440 ot./min). Rychlost zdvihu bude 0,57 m/s.

Václav Třetí  Re: Není to natahování závaží věžních hodin?

Ano, chceme předělat natahování věžních hodin. Vybíráme vhodný motor (zřejmě se hodí např. https://vyboelectric.cz/obchod/jednofazovy-elektromotor-230v-018kw-1alj632-4/

K.

A nebude lepší koupit celé soustrojí, tedy motor s převodovkou?
viz třeba toto (obr v příloze):

Šnekové převodovky, zejména samosvorné, se vyznačují mizernou účiností.
Typicky pro výkon na hřídeli 100W se osazují pro i=40 cca 180W motorky.

Z tohoto důvodu je mnohem lepší koupit celou elektropřevodo vku, kde je motor párově k převodovce vyladěný a objednací parametr je výkon až na výstupní hřídeli  převodovky - oněch 100W mechanického výkonu.

Elektropčevodo vky Lenze takovýchto malých výkonů se proti konkurenci vyznačují velmi tichým chodem.

Při natahování věžních hodin musíte zohlednit i velký potřebný rozsah teplot. Zejména s ohledem na typ olejové náplně převodovky.  V extrémních expozicích motoru (za žaluziemi věže) bývá  i potřeba zvláštního provedení motoru s vytápěním vinutí motoru proti rosení.
Vzhledem k častým úderům blesků do věží nedoporučuji osadit motor softstartérem ani frekvenčním měničem, ani příliš nedoporučuji jednofázový motor. Napájecí rozvaděč motoru je třeba rozhodně osadit přepěťovou ochranou.
Takto malé motorky jsou tepelnou ochranou poměrně špatně chránitelné, je nutné její velmi pečlivé nastavení. Ovšem počítejte s tím, že proud motoru v létě a v zimě bude z hlediska odporu mechanismu rozdílný. Vliv má i záběh převodovky.  Jištění a elektroinstala ci motoru je nutné navrhnout a nastavit zodpovědně, aby se motor nestal zápalnou pochodní historické věže.

Zdviháte závaží, musíte navíc zajistit konstruované strojní zařízení jako zdvihadlo. Což je vyhražené zařízení. Se všemi zdvojenými ochranami a koncovými spínači úplného navinutí i odvinutí lana. Se všemi ochranami proti nadměrné  rychlosi, utržení a vyvléknutí lana i závaží atd.

Tomáš Žabka:  A nebude lepší koupit celé soustrojí, tedy motor s převodovkou?
-----
Má tento motor s převodovkou takovou funkčnost, že v klidu umožní úplně volné otáčení zpět? (převodovky a hřídele motoru).
Požadavek je elektřinou závaží zvedat a při zpětném poklesu závaží (motor vypnut) umožnit opačné otáčky motoru s převodovkou (téměř bez mechanického odporu) .

Šneková převodovka je samosvorná takže bez motoru s ní nic nepohne. Muselo by se to řešit nějakou magnetickou spojkou a nebo jiným mechanickým zařízením. Pokud by jel motor spojka by byla seplá a tedy držela, když by se motor zastavil tak by se rozepla i spojka a hřídel by byla volná. To co potřebujete asi nebude tak úplně jednoduchá věc pro "bastlíře",     diskuze na tomto fóru nedokáže podchytit všechny "detaily",  chtělo by to oslovit nějakou odbornou "asi" strojařskou firmu, která by vám to navrhla soustrojí včetně elektro a garantovala všechny parametry, které potřebujete, včetně řízení.

To se přece řeší volnoběžkou nebo volnoběžnou spojkou na výstupní hřídeli převodovky.
https://www.pkservis.com/cz/volnobezky-jednosmerna-loziska-renold-stieber-tsubaki
Například je volnoběžka v každém pastorku startéru automobilu.

Šnekové elektropřevodo vky jsou buď částečně, nebo úplně samosvorné = znemožňují pohyb vyvolaný výstupním hřídelem na vstupní.
To znamená, že (mimo naprosto speciálních konstrukcí převodovek s netypickým stykovým úhlem šneku a šnekového kola) bude převod i=40 již hodně samosvorný. Zpětný pohyb výstupního hřídele bude klást veliký, nebo nekonečný odpor otáčení a nikdy nebude skoro bez odporu otáčení.

(Existují i šnekové převody do rychla - třeba býval v rotační číselnici klasických telefonů - tam převáděl otáčení kola na odstředivý regulátor otáčení, aby šly impulzy s definovanou periodou od jedničky  i od nuly stejně)

Martin Kurka  Re: . . . ani příliš nedoporučuji jednofázový motor

Jaké jsou důvody pro a proti jednofázovému nebo třífázovému motoru? 

Jednofázový má obecně menší záběrový moment. Což na věži v mrazu může způsobit, že motor neutrhne přimrzlé ložisko apod. Jednofázový obsahuje rozběhový kondenzátor, kterému z hlediska životnosti příliš nesvědčí extrémní teploty. Též mu nesvědčí přepětí v síti.
Některé jednofázové motorky obsahují rozběhový odstředivý spínač, a ten již nějakou pravidelnou údržbu jednou za rok až dva vyžaduje.
Nemáte-li z hlediska napájení na výběr, je jednofázový motor také dobrá volba, jen může mít častěji poruchu. Máte-li na výběr, je trojfázový motor spolehlivější a prakticky bezúdržbové řešení.