Tekerlekli sandalyenin tekerleklerini kontrol etmek için Dc motorları


0

Tekerlekli sandalyenin tekerleklerini kontrol etmek için bir proje yapıyorum. Tekerleğin çapı yaklaşık 25-30 inçtir, tekerlekli sandalyenin taşıması gereken ağırlık 80 Kg'a kadardır ve saniyede 0,5-0,7 metre hızda çalışmalıdır. 24V dc motor kullanmayı düşündüm, DC motorun tekerlekli sandalyeyi yukarıdaki özelliklerde hareket ettirmek için hangi hızda ve güçte olması gerektiğini düşündüm.



1
“80kg'a kadar taşıması gerekiyordu” - motorlar hem insanın hem de tekerlekli sandalyenin ağırlığını taşımalıdır .
Jonathan R Swift,

Yanıtlar:


1

DC motor, tekerlekli sandalyeyi yukarıdaki özelliklerde hareket ettirmek için hangi hız ve güce sahip olmalıdır?

Tekerlek devri =
tekerlek hızı / tekerlek çapı x 60 Motor hızı = tekerlek hızı / Vites_ratio.

Motor gücü = hard_without_more_data.
Faktörler şunlardır: Sürtünme, dişli tertibatı verimliliği, motor etkinliği, halı lino betonu ..., eğim veya düz, ...

Mevcut sandalyelere bak.
2 x 500 Watt birçok durumda iyi görünüyor. Durumda düşük ya da çok düşük olabilir.
İyi bir motor ve şanzıman ve pürüzsüz sert tekerlekler ile pürüzsüz bir sert zeminde gösteri sürümünde 100 Watt muhtemelen kabul edilebilir olacağını umuyorum.
Hedef hızınızda windage kayıpları minimumdur.

Motor verimi (belki% 80-90) ve şanzıman verimi (% 90-95?) Nedeniyle oluşan kayıplar için aşağıdakilerden herhangi birini ayarlayın (artırın).


"Windage"

Hava direnci nedeniyle güç, sürükleme denkleminden belirlenebilir.

Sürükleme = 0,5 x Hava yoğunluğu x Alan x Sürükleme katsayısı x hız-kare cinsinden
Güç = Sürükleme x hızı.
Bu nedenle:
Güç (Watt) = 0,5 x 1,2 kg / m ^ 3 x A x 1 x V ^ 3.
A m
m
= 2 V m / s Cd = 1 = yassı plaka sürtünmesi - tekerlekli sandalye için yaklaşık sağ

1 m / s ve 1 metrekare alanda Güç = 0,6 x 1 x 1 x 1 ^ 3 = 0,6 Watt!
2 m / s'de (7 kph) Güç 5 Watt.
5 m / s'de (18 kph) Güç = 75 Watt

yani, "hala hava" ortamında ya da küçük hava hareketlerinin meydana geldiği yerlerde, windage güç kaybı 10 Watt altında olacaktır. Dış rüzgarlı rüzgârlı ortamlarda "önemli güç zirveleri oluşabilir.


Tırmanmak:

Tekerlekli sandalyenin yükselen (düz olmayan) bir yüzeyde hareket etmesi durumunda, bu sayede kazanılan yükseklikle elde edilen potansiyel enerjiyi sağlamak için ekstra güç gerekecektir.
M kg yerçekimi ga yüksekliğine karşı yukarı doğru hareket etmek için gereken enerji h
E = mhg
g id yaklaşık 9.8 m / s / s, bu çalışma için g = 10'a yaklaştırılabilir. SI birimlerinde m kg, hm, vm / s, gm / s / s:

Enerji = 10.mh Watt, saniye.
Bunu başarmak için t saniye saniye
Güç = E / t = 10.mh/t.

Gerekli güç = 10mx saniye başına yükseklik artışı.
V m / s'yi d dereceye kadar yükselen bir tekerlekli sandalye için,
Saniyedeki yükseklik artışı = v.tan (d)

Eğimden kaynaklanan güç = 10.mV x tan (d)

Örneğin, 1 m / s'de 5 derecelik bir eğim ve 100 kg'lık bir yükün tamamı için
Watt = 10.mvtan (d) = 10.100.1.tan (5) ~ = 90 Watt
yani bir eğimi yükseltmek için gerekli güç önemsiz değildir birkaç derece.

X eğiminde
1 için x = 1 / (tan (d))
Yani 5 derece eğim = 1'de 1 / (tan (5)) = 11.4'te 1


Windage kayıpları asgari düzeydedir: rüzgâra karşı tekerlekli sandalyeyi itmeyi ya da rüzgara karşı yürümeyi denedin mi ....
Solar Mike

Sanırım kasırgan olduğu zaman tekerlekli sandalyeyi dış mekanlarda kullanmayacak. :)
Jem Eripol,

@JemEripol bir kasırga olmak zorunda değil - kuvvetli bir rüzgar önemli bir fark yaratıyor ...
Solar Mike

@SolarMike Cevap için ekine bakınız. İç mekanlarda, windage kaybı genellikle az olacaktır.
Russell McMahon

1
@SolarMike Böylece kabul eder. Eğer ülke / Olimpiyat / parasporları / ... için olsaydı, şartnameye bunu VEYA ihtiyacını fazlasıyla göstermediğini eklemiş olması gerekirdi. | Onun açıklaması “Tekerlekli sandalyenin tekerleklerini kontrol etmeye yönelik bir proje yapıyorum” ve soruları “…… dc motorun tekerlekli sandalyeyi yukarıdaki özelliklerde hareket ettirmek için hangi hız ve gücü sağlaması gerekir” [?]. || İhtiyacı daha karmaşıksa sorusunu genişletmesi gerekecektir. Yanıt verenler, aksi takdirde çoğunlukla alakasız kullanım durumlarına çözümler önererek yarı sonsuz zaman harcayabilirler.
Russell McMahon
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.