Autor Tópico: Cálulos de Torque e Outras Grandezas...  (Lida 11518 vezes)

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rafael_guiacnc

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Cálulos de Torque e Outras Grandezas...
« Online: 23 de Janeiro de 2007, 09:58 »
Bo dia Fabio,

E a potência dele? Estava procurando  acoplamento para este motor e para o orçamento me foi pedido sua potência em CV.

Outra duvida que me incomoda e muito. Estou montando minha primeira fresadora. Há tempos venho observando o fórum e realisando minhas pesquisas.

Desenvolvi todo o projeto em um modelador visando o desenvolvimento de um produto real, mas não o projetando como tal. Como muitos, acredito, pelo metodo do achismo projetei meu bichino. Não realisei nenhum cálculo. Ou mesmo me embasei teoricamente. Também notei que não é de costume o pessoal realizar isso, ou pelo menos não comentam.

Logico, se levar tudo em consireração, iremos montar uma industrial rsrsrsrs.

Mas como um futuro engenheirinho, duvidas me perseguem.

Por exemplo, ao inves de projetar uma extrutura exagerada, poderia trabalhar nos limites minimos, minimizando assim a potência necessaria dos motores, e obviamente, trabalhando com menores preços.

Uma duvida que tira meu sono, como calculo a força real dos meus motores? Quanto realmente eles vão poder "trassionar/usinar"? Será que meus motores vão aguentar "levar" meu conjunto "mesa + eixo x + peça" pesando supostamente 1 kg?

Se quiser cobrar as aulas podemos negociar um bom preço!

hahahahhaha

Abraços

Offline F.Gilii

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Cálulos de Torque e Outras Grandezas...
« Resposta #1 Online: 23 de Janeiro de 2007, 10:27 »
Rafael,

Acho que os acoplamentos que normalmente são encontrados no mercado suportam com facilidade estes motores...

Há como calcular sim, mas não tenho certeza se o que vou dizer se aplica neste caso...sei como se calcula a potencia consumida em Watts, mas não sei se posso converter em CV e nem se esta conversão é válida para esta finalidade...

É necessário conhecer a força que estará sendo aplicada no momento do corte, o passo da rosca, a eficiência dessa rosca para se determinar o momento torsor...
De posse disso, será necessário conhecer a rpm que o motor estará girando e o momento torsor (definido acima)...

Exemplo:
Motor de 6 kgfxcm (0,59 Nm)
fuso de passo 3mm (eficiencia 39%)
força de corte = 200 N
RPM = 562

Momento torsor = 0,24Nm = (200 x 3) / (2 x PI x 0,39 x 1000)

Potencia (Watt) = (0,24 x 562) / 9,55 = 14,12 Watts

Para calcular a força que os motores serão capazes de gerar, eu vou deixar para a próxima aula :)

reinaldoaf

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Cálulos de Torque e Outras Grandezas...
« Resposta #2 Online: 23 de Janeiro de 2007, 10:32 »
Amigo Rafael,

A fábio vai te explicar melhor mais acho q posso ir adiantando algo pra acalmar seu espirito rsrsrs

Seguinte, Quando acionamos os motores com sistemas de engrenagens e/ou correias, podemos de acordo com os tamanhos dos pinhoes/polias determinar se esse motor vai conseguir gerar mais força ou mais velocidade, lembrando que os dois sao inversamente proporcionais no caso dos motores de passo....

Bem de acordo com o projeto que vc almeja, ele é acionado por barra roqueada, e pra entender melhor o esquema a barra é uma redução "monstruosa" pois o passo é geralmente em torno de 1(m6)mm a 1,75(m12) e isso vai fazer o seu motor de 5kgfxcm gerar uns 35kgfxcm + ou -, eu nao sei a formula para tal calculo o fábio pode te ajudar mais... o que gostaria de explicar é que a curva de força do motor de passo é diferente da curva de força de um motor de escovas, o motor de passo conforme aumeta a velocidade fica mais fraco, pode perder a precisao, e você começa a ter problemas com inercia etc..., quando o passo da barra é pequeno, 1,75mm é um passo pequeno, tendo em vista que o motor tem em media 200 passo por volta significa q vc teria uma resolução de 0.00875mm por passo, mais em compensação demoraria um seculo para andar 20cm... os fusos de esfera tem o menor passo (comercial e facil de encontrar) em 5mm o q daria uma resolução de 0.025mm por passo...

Quanto aos CV do motor, eu nao sei como medir pois CV acho eu na minha ignorancia completa do assunto que é medida de força de motores de escova :( mais o fábio pode explicar melhor isso..!!!

reinaldoaf

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Cálulos de Torque e Outras Grandezas...
« Resposta #3 Online: 23 de Janeiro de 2007, 10:34 »
ele foi mais rapido!!! so pra variar

Offline C N C N o w !

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Cálulos de Torque e Outras Grandezas...
« Resposta #4 Online: 23 de Janeiro de 2007, 11:02 »
Citação de: "fgilii"
Há como calcular sim, mas não tenho certeza se o que vou dizer se aplica neste caso...sei como se calcula a potencia consumida em Watts, mas não sei se posso converter em CV e nem se esta conversão é válida para esta finalidade...


Falando sobre motores de modo geral: pode converter sim, são ambas unidades de potência. 1 CV = 735,5 W, portanto basta multiplicar W por 0,00136 para converter em CV.

Evidentemente essa é a potência total e não a líquida, mas como os motores são máquinas com eficiência da ordem de 90%, tá suficientemente próximo para todos os fins práticos.

Ressalva: torque e potência são coisas distintas, deve-se trabalhar com torque, no que se refere aos motores de passo. As tabelas dos acopladores habitualmente listam os torques tb ... a especificação em CV simplifica a escolha para motores de indução e outros tipos ...

Weber Lincon

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Cálulos de Torque e Outras Grandezas...
« Resposta #5 Online: 23 de Janeiro de 2007, 12:45 »
Galera, exemplo !! em um carro nós temos o torque maximo mais ou menos em 2.800 rpm, em um motor de passo modelo 23lm-c004 em qual rpm iniciamos a queda do torque do motor ? acho que sabendo essas info, é mais facil calcular qual motor usar, e qual fuso.

Landa

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Cálulos de Torque e Outras Grandezas...
« Resposta #6 Online: 23 de Janeiro de 2007, 13:54 »
Citação de: "fgilii"
fuso de passo 3mm (eficiencia 39%)

Para calcular a força que os motores serão capazes de gerar, eu vou deixar para a próxima aula :)


Fabio,
Não entendi o que significa fuso de passo 3mm (eficiencia 39%), o que seria eficiência de 100%?, por que?

Offline F.Gilii

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Cálulos de Torque e Outras Grandezas...
« Resposta #7 Online: 23 de Janeiro de 2007, 14:33 »
Weber,

Os motores de passo não se conmportam como um motor cumum, seja ele elétrico ou a explosão...
Para conhecer a curva de torque, só se o fabricante (ou alguém) o submeter a um dinamômetro...

Landa,

O que quero mostrar é que para se calcular isso (momento torsor) é necessário conhecer tanto o passo do fuso, bem como o rendimento deste fuso.

O rendimanet é dependente do material do fuso e da porca.

No exemplo, usei 39%, que é o rendimento aproximado de um fuso de aço com porca de latão (lubrificada)...

Não há eficiência de 100% - o que mais se aproxima são os fusos retificados com porcas em esferas recirculantes, que chegam a 92%...

O rendimento tem impacto direto na potencia que o motor está gerando...

Rendimentos baixos = roubam mais potência do motor...

Landa

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Cálulos de Torque e Outras Grandezas...
« Resposta #8 Online: 23 de Janeiro de 2007, 14:38 »
Fabio,
Perfeito, eu não estava entendendo da onde apareceu o valor de 39% agora esta clarississimo.
Por acaso voce saberia dizer qual o rendimeto de um fuso trapezoidal de 3mm com porca de poliac...? Somente curiosidade, pois essa é a configuração do meu fuso.

Offline F.Gilii

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« Resposta #9 Online: 23 de Janeiro de 2007, 14:42 »
Landa,

Em torno de 50%, mas podem chegar a 59%...

O pioor caso é para roscas "ISO" - dessas barras de rosca comum com porcas em aço - 18%

Landa

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« Resposta #10 Online: 23 de Janeiro de 2007, 14:55 »
Obrigado Fabio

rafael_guiacnc

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« Resposta #11 Online: 23 de Janeiro de 2007, 16:34 »
Citação de: "fgilii"
Rafael,
Acho que os acoplamentos que normalmente são encontrados no mercado suportam com facilidade estes motores...


* - Mas o dito cujo do vendedor insistiu que sem a potencia dele não seria possivel calcular o orçamento.

Citar

É necessário conhecer a força que estará sendo aplicada no momento do corte, o passo da rosca, a eficiência dessa rosca para se determinar o momento torsor...
De posse disso, será necessário conhecer a rpm que o motor estará girando e o momento torsor (definido acima)...


* - Como "conheço" esta força que estará sendo aplicada no momento de corte? Seria todo o peso sobre o conjudo "mesa + eixos + peça "?

* - Meu fuso é um fuso de esfera recirculante usado. Qual a eficiencia? Chegaria aos 85%?

* - Como determino a velocidade que meu motor irá ter? Da pra utilizar uma estimativa?

Citar

Exemplo:
Motor de 6 kgfxcm (0,59 Nm)
fuso de passo 3mm (eficiencia 39%)
força de corte = 200 N
RPM = 562


* - Onde utilizo o torque (0,59Nm) ?

Citar

Potencia (Watt) = (0,24 x 562) / 9,55 = 14,12 Watts


* - Esta é a potência necessaria para meus motores trabalharem a uma força de 200 N (20 Kg me corrija se estiver falando abobrinha)?

reinaldoaf

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Cálulos de Torque e Outras Grandezas...
« Resposta #12 Online: 23 de Janeiro de 2007, 16:45 »
amigo olha ai a www.tekkno.com.br acho q é esse o site se nao achar da uma googlada por tekkno, la vc vai achar o acoplamento, mais vo avisando é uns 130 conto cada

rafael_guiacnc

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Cálulos de Torque e Outras Grandezas...
« Resposta #13 Online: 23 de Janeiro de 2007, 17:06 »
Oloco,
Cotei a algum tempo atras aqui em campinas e achei acoplamento elástico de aluminio por R$ 35,00. Vou dar uma fuçada nos meu papeis pra ver se eu acho pra confirmar!!!

Offline F.Gilii

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« Resposta #14 Online: 23 de Janeiro de 2007, 17:26 »
Rafael,

Citar
Mas o dito cujo do vendedor insistiu que sem a potencia dele não seria possivel calcular o orçamento
Muito dificil calcular este tipo de coisa...e revendo o que escreví, acho que posso ter me enganado, mas o que segue é fato!

Um motor de passo desses que usamos poderia chegar aos 100Watt de potencia máxima, e esta potência já é uma barbaridade para o tamanho dele (em volume ou peso de cobre)...

Então imagine - se 1CV = 750Watts (ou mais), 100 W serão 1/8 de CV...

Acho que se disser que a potencia  seria de 1/10 ou 1/12 de CV está mais que bom...
Citar
Como "conheço" esta força que estará sendo aplicada no momento de corte? Seria todo o peso sobre o conjudo "mesa + eixos + peça "?
O caminho é mais ou menos ao contrário - eu não determino a força de corte e sim "se" o equipamento poderá vencer uma determinada força (imaginária), ou mesmo determinaria a potência necessária (ou consumida) para vencer um determinado esforço..
.
Vou tentar explicar como eu penso na hora da determinação de certos valores dos motores e acionamentos...(é o meu jeito de encarar o problema - não posso dizer que é ortodoxo, mas funciona)

Na minha forma de ver, se eu conhecer o "Momento Torsor" em um eixo, se ele for igual ao "Torque de detenção" do motor então "teoricamente" afirmo que o conjunto ficará estático!

Em outras palavras, se o torque que o motor gera é igual ao esforço que preciso fazer para girar este conjunto, então tudo estará em equilibrio...

O problema é que a "Força de Corte Desejada" é muito difícil de se determinar - pelo menos não de forma simples.

Então o que eu faço - crio um modêlo onde simulo uma forca de corte, e em cima disso calculo o momento torsor no eixo.

Se o momento torsor for menor que o torque do meu motor, ele poderá acionar este eixo - claro - tenho que descontar uma série de detalhes que não calculo, como atritos, perdas elétricas e mecânicas, inércias, gravidade, etc...

O que faço então?
Tomo como referência o torque do motor (que é uma grandeza que conheço), e calculo qual a carga estática poderei ter na porca deste movimento...
Sendo otimista, uso 60% desse valor.
Sendo pessimista, entre 25 e 30%...

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Meu fuso é um fuso de esfera recirculante usado. Qual a eficiencia? Chegaria aos 85%?
Só no fuso, sim - por aí...

Citar
Como determino a velocidade que meu motor irá ter? Da pra utilizar uma estimativa?
Este também é um assunto delicado...
Na verdade eu penso que já que os motores de passo vão perdendo torque à medida que se acelera, tenho que encontrar um equilíbrio entre força disponível, passo de rosca e velocidades de corte e máxima que desejo trabalhar...

Uma vez que eu calculei o quanto de força meu conjunto motor/fuso poderá me fornecer, eu experimento alguns valores de velocidades (máxima e de corte) em relação ao passo do fuso que tenho (ou pretendo), e tento encontrar um valor de RPM que esteja dentro da melhor faixa de torque do motor.
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Onde utilizo o torque (0,59Nm) ?
Nos cálculos de momento torsor e outros...
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Esta é a potência necessaria para meus motores trabalharem a uma força de 200 N (20 Kg me corrija se estiver falando abobrinha)?
Hmmm - na verdade revendo as contas, acho que me enganei - esses 14W são a potencia necessária para fazer girar o fuso a 560 RPM...

Acho que a potencia necessária para vencer esses 200N de força de corte serão necessários uns 22W...
(medidos no eixo do motor, e não na porca!!!)

Desculpe o engano :)

 

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