Moteur à bille / Vanne papillon

[Enrico Povolo]

Bonjour à tous,

Je suis diplômé en électronique depuis 22 ans. J'ai commencé à suivre cette communauté il y a environ un an, quand j'ai commencé ce projet et je dois dire que c'était très utile. Comme je vous l'ai dit, la mécanique n'est pas mon pain, donc j'espère que vous pourrez pardonner mes erreurs. Je l'ai étudié de façon indépendante avant de procéder dans ce sens, mais je me suis rendu compte que plus je devins conscient de combien je ne savais pas vraiment.
Cela ne m'effraie pas, mais je reconnais que j'ai pris un chemin pas difficile pour ma préparation. Maintenant je suis là et je dois finir le travail, seul ou avec l'aide de quelqu'un.travail dans l'industrie de l'irrigation et en tant qu'accessoire à nos appareils, nous fournissons également des servo-commandes avec électronique à bord pour la manipulation des vannes à billes / vol. ce produit a toujours eu un coût de production trop élevé et donc il y a un an j'ai essayé de le revoir. depuis, j'ai fait deux versions: la première avec boîte en plastique, scooter avec vis sans fin et un engrenage d'essieu parallèle; une défaillance. le second, pour compenser le travail, avec boîte obtenue à partir de l'aluminium plein avec des coûts à nouveau insoutenables. maintenant j'ai opté pour une réduction épilooïdale: scooter avec des dents droites et une certaine scène planétaire.


puissance de sortie

considérez un fabricant de vannes italiennes, ils recommandent:

• 50 nm pour les vannes bille jusqu'à 2 et papillon jusqu'à 3
• 100 nm pour les vannes papillons 4 et 5
• 200 nm pour les vannes à bille

J'ai donc choisi deux modèles : 50 nm et 200 nm.

(pour les brides d'arbre et de soupape, voir la norme iso5211 fixée)


Puissance absorbée

J'ai choisi un scooter bldc avec ces spécifications:

• en efficacité maximale produit environ 90 nmm à 4000 tr/min
• à puissance maximale produit environ 360 nmm à 2000 tr/min

(puissance maximale inaccessible parce que l'absorption serait trop élevée pour cette application, nous pourrions atteindre jusqu'à 200 nmm)

arbre de sortie personnalisé avec engrenage droit z15 m0.75 b5 (soleil).
Réduction du modèle de 50nm

3 étages identiques, empilés et en frittés
(matériel fc-0205-80ht):

N° 1 anneau: z105 m0,75 b8

N° 3 planète: z45 m0,75 b4,5

N° 1 soleil: z15 m0,75 b5

Réduction totale: ( 105/15 + 1 )^3 = 512


les soleils suivant la première étape sont incorporés aux planets porteurs où trois épines de diamètre 5mm h7 seront mises. l'épaisseur des planches de porte est de 3mm. il y aura aussi un cheval en acier de 0,5 mm pour séparer les étapes.Réduction du modèle de 200nmen plus des 3 étapes précédentes

No 1 anneau: z105 m0,75 b8 (le même)

5 planète: z35 m0,75 b7,5

N° 1 soleil: z35 m0,75 b8

Réduction totale: (( 105/15 + 1 )^3 ) ( 105/35 + 1 ) = 2048

dans les planches porteuses seront fixés cinq épines de diamètre 5mm h7. l'épaisseur des planches porteuses est de 4mm.


1- Je n'ai prévu aucun type de roulement pour réduire les coûts, seulement la lubrification (recommandations? ).

2- Je ne suis pas sûr du calibrage, j'ai fait quelques calculs mais très blandi. il y avait trop de coefficients, pour moi incompréhensible, à considérer et à un moment donné je les ai abandonnés.

3- Je ne sais pas quelles tolérances insérer et où les insérer (je suppose qu'il est préférable de travailler sur les planètes).


J'aimerais avoir vos commentaires. Je serai immédiatement présent pour répondre à toute question de votre clarification, j'imagine que j'ai laissé de nombreux détails.

S'il vous plaît ne me renvoyez pas à d'autres calculs parce que je n'aurais pas la préparation pour les traiter, mais surtout le temps. Cette semaine je dois absolument expédier les dessins pour faire des moules en plastique et fritté.



Je vous remercie.

Enrico povolo

 

[meccanicamg]

pour les moteurs, je dirais que le choix est bon pour avoir la possibilité de les gérer en tant que moteurs cc même s'ils ont la possibilité d'avoir un règlement similaire au train d'impulsions.

Déjà la première chose que je vois dans les images, sans lire en profondeur est le discours de l'épilooïdal avec 5 satellites. Je peux vous dire que pour s'assurer que tous les 5 travaillent ensemble, il faut une très grande précision. Normalement, sur de grands objets comme une boîte à chaussures... 3 satellites sont utilisés et dans les cas les plus poussés jusqu'à 4 satellites, tels que les boîtes de vitesses rouges et bonfigloli.

réaliser 3 étapes de moyens épicycloidaux identiques pour optimiser le coût des pièces, mais tous les composants doivent résister au couple maximal de la dernière étape. Alternativement, vous faites 3 étapes différentes (que vous faites sur des boîtes de vitesses industrielles).
réducteur t2=50nm.les caractéristiques mécaniques de votre matériau fritté mixte fer/noir sont les suivantes:
Pratiquement se comporte plus ou moins, donc au début l'analyse, comme un c45 récupéré.
si vous entrez avec 90nmm et faites i=8*8*8=512 vous obtenez avec des performances unitaires environ 46nm ....à propos de ceux dont vous avez besoin.

J'ai vu que vous avez utilisé une formule différente pour calculer le taux de réduction, mais s'il était vrai que vous faites plus de 500 réductions pour chaque étape ... faire trois étapes 500*500*500= vous auriez une marée de knm...
1 étape (ok)

2 étapes (ok)

3 étapes (non)
Comme vous pouvez le voir, avec ces caractéristiques mécaniques et géométriques que j'ai utilisées pour le calcul, nous ne pouvons pas avoir de résistance à la flexion et à l'usure / fatigue.
Donc, soit nous devrions étudier le matériau fritté, soit la troisième étape est faible.
Gardez à l'esprit que j'utilise les formules de base pour la flexion et l'usure, donc je n'applique pas des règles complexes et strictes qui mèneraient à des résultats encore plus précis (ils diraient qu'il ne tient pas).
khk conseils d'équipement qui a l'ordinateur en ligne des différents engrenages, vous vous inscrivez gratuitement et vous pouvez compter. aussi sur le site il y a un beau guide qui explique tout, même épipicloidali. Si vous regardez mes posts sur epicyloïdali que nous avons fait cette année, vous auriez des références, mais comme vous le voyez, j'analyse ici sans détention provisoire, à moins que vous ne vouliez marcher seul.
Je pense que certaines erreurs que vous avez faites ne pas considérer le couple / tours de chaque étape et le fait que chaque paire d'engrenages a 0.99 rendement ... et finalement vous perdez en 3 étapes au moins 10% de la puissance d'entrée.

Il est bon que vous ne mettez pas de roulements, mais une broche doit être capable de travailler avec un matériau ou à la même dureté si élevé (spin cimenté avec fritté à haute surface hrc 52/60hrc) sinon il doit y avoir quelque chose de bronze ou de plastique (voir boccole igus).

Sûrement le lubrifiant synthétique, assez de liquide gras peut vous donner plus de vie système et la lubrification capillaire.

Je n'ai vu que maintenant que j'ai calculé avec la largeur 5 mm... J'aurais dû calculer avec le minimum absolu de 3 objets... qui est de 4,5 donc encore pire.
réducteur t2=200nm.à partir de la précédente paire... avec le dernier rapport i=4 nous arrivons avec des rendements unitaires à une paire de sortie de 184nm... plus ou moins nous sommes.
Même ce pauvre stade est maudit.
dans tous les cas, le calcul que j'ai utilisé prévoit une durée de 2500 heures qui n'affecte que la durée de pression spécifique et, par conséquent, vous pourriez penser à réduire les heures réelles de fonctionnement en fonction des exigences de l'application.
en ce qui concerne lewiss est la force de se plier... et s'il y a du bon... s'il n'y a même pas deux tours.

 

[meccanicamg]

les principales données peuvent être résumées ci-dessous, afin de lister les paires et les tours en cours d'exécution. De plus, il peut également voir une performance, en utilisant une valeur légèrement plus réaliste, car il devient l'augmentation du couple qui sert le moteur.
J'ai lu médicamenté avec t2 le couple sortant et avec t1 le couple entrant à différents stades et boîtes de vitesses.

Si vous avez du temps, vous pouvez nous aider. @ pietro2002. tous les commentaires sont les bienvenus.

pour les moteurs Je les regarde sans pinceaux. pour pour une idée.

 

[meccanicamg]

concernant les moteurs avec les boîtes de vitesses déjà prêtes il y a Voici constructeur.
Il pourrait être que vous trouvez tout adaptable et plus prouvé.

 

[meccanicamg]

Tu peux faire des choses différentes. pour la première étape, en réduisant à 1000 heures vous pouvez augmenter la largeur de la bande et vous obtenez des résultats décents.alors que la deuxième étape doit être beaucoup plus grande et avec module supérieur.C'est un peu mon point de vue, sans approfondir le type de matériau fritté que vous utilisez.

Selon ces calculs, des changements sont nécessaires.
vous pouvez également essayer de construire un prototype, le monter et faire n cycles d'ouverture....voir s'il meurt ou non. puis lancer la production.

 

[Enrico Povolo]

Merci beaucoup pour cette analyse approfondie.

demain Je me sentirai immédiatement si vous pouvez avoir mieux que matériel.

concernant le moteur, il s'agit d'un graphique indicatif:Une rampe d'accélération/de sélection pourrait-elle aider?

question par ignorant: les calculs que vous avez faits, selon les formules attachées, ne considèrent que quelques engins en attente? Ou sont-ils déjà conscients qu'il y a plus d'engrenages en même temps?

question par ignorant n°2: Puisque les planètes faites par la même précision de moisissure frittée affecte tellement?

heures de fonctionnement
dans la plupart des applications, les vannes se déplacent à 90° toutes les 12 heures.
admettre qu'ils travaillent 365 jours par an pendant une minute par jour serait environ 6 heures par an.
Je ne sais pas si ça pourrait changer quelque chose.

Cette belle calculatrice que vous utilisez, ou avez-vous créée, puis-je la trouver quelque part ?

 

[meccanicamg]

Je vous réponds par ordre :
- les rampes d'accélération et de décélération sont utiles pour transférer le couple sans choc mais ce n'est pas qu'il vous fait récupérer 50% capacité de couple transférable, surtout si la dent ne porte pas la charge
- pour le calcul de l'usure, les satellites sont pris en compte, donc le nombre réel de dents dans la prise
- tous les engrenages doivent être précis, ou mieux doivent avoir un profil de dent très régulier parce que plus d'engrenages satellites avec solaire et couronne et si vous n'êtes pas toujours en prise toutes les dents nécessaires, vous avez une surcharge des dents dans la prise et vous portez ou cassez la dent
- certainement avec des heures de base d'environ dix heures par an, donc disons 20 heures avant la sortie de la garantie de deux ans, nous avons que l'usure est très limitée et donc augmente le coefficient d'usure. Mais... le fait reste que la flexion ne tient pas la petite dent.
- la calculatrice que j'utilise est une feuille excel intégrée dans un grand projet de calcul rétrécissant auquel je travaille depuis environ trois ans

 

[PIETRO2002]

J'essaie de m'inscrire dans le débat, j'ai fait une idée générale du problème et je n'entre pas dans le sens du mérite technique, mais je m'en occupe.
pour développer un tel réducteur, si vous n'avez pas les expériences, il semble très risqué, être un succès positif peut avoir un faible pourcentage et donc un bon pourcentage d'échec.
La mienne n'est pas une critique pour diminuer la volonté ou les capacités de quelqu'un, mais elle n'improvise pas sur certaines choses.
Si vous n'avez pas les compétences dans l'entreprise ou que vous vous engagez à les embaucher, ou si cela n'est pas possible, vous faites un accord commercial avec ceux qui ont déjà les connaissances pour résoudre le problème d'une manière acceptable en termes de temps et de coût.
La fabrication de moules pour les engins frittés a des coûts, aller sur le marché avec un produit inopérant a des coûts économiques et surtout des coûts d'image.
Le jeu vaut la bougie ? Je suis désolé si je vous ai ennuyé, mais parfois avant de plonger dans les calculs, il vaut mieux avoir une vision plus large du problème, alors prenez la route moins rugueuse, et tout en faisant ainsi vous avez tort.

 

[stevie]

Si vous avez seulement des rotations à 90°, pourquoi ne pas utiliser un actionneur?

pour porter la parole, vous pourriez utiliser des douilles autolubrifiantes, considérant que, comme je l'imagine, il y a le risque de contamination de la terre sont le meilleur choix.

 

[bip]

Bonjour, je pars de votre premier message: vous devez utiliser des vannes de bille/vol, et le système actuel ne fonctionne pas et a été remplacé par un système trop cher, votre but est de faire fonctionner les vannes à un prix réduit, non?

Je pense que la date de début devrait être le coût maximum que vous ne voudriez pas gaspiller.

Sincèrement avant de concevoir un réducteur en trois étapes, j'essaierais de voir ce qui existe déjà, si vous n'avez qu'à faire tourner 90 degrés par tempête, il y a beaucoup d'actionneurs électriques ou hydrauliques, qui coûtent probablement moins que toutes ces boîtes de vitesses.

 

[Enrico Povolo]

hi pietro, ce que vous dites est vrai, mais le soutien n'est plus une option. J'ai déjà mis mon visage. Je ne suis pas là pour demander un soutien moral, mais professionnel.
un accord commercial est bien accepté.

hi stevie, certaines applications nécessitent des rotations plus grandes, sinon complètes.
Je sais et j'ai déjà utilisé de l'igus, je ne les exclut pas. Je n'ai pas prédit les phoques, j'essaie d'éviter la contamination par des profils le long de la circonférence.

hi bip, le prix de vente de ce produit est d'environ 70 euros pour la version 50nm, au moins je dois payer la moitié. faire quelques comptes sont: moteur 6€, 3€ plastique, 3€ par stade et 8€ électronique.

 

[paulpaul]

Enrico Povolo Avez-vous essayé de regarder sur le marché comme les autres vous l'ont dit ? il y a des actionneurs électriques rotatifs pour les vannes déjà prêtes à être montées sur l'attaque normalisée, à la fois pour les rotations 90° et plus: Je cite deux ou trois, que je connais et que j'ai utilisés personnellement (il y en a beaucoup d'autres):

Attuatori Elettrici di Tipo Rotativo

Produzione di attuatori elettrici di tipo rotativo AE on-off, EA on-off, AM modulante e EF 25-250. Configura il tuo prodotto online

www.omal.it

https://www.rotork.com/fr/products-and-services/activateurs électriques

https://www.belimo.it/shop/it_it/valvole/attuatori-per-valvole/c/17705-18807

 

[Enrico Povolo]

Bonjour Paul, difficile de trouver le prix, ils coûtent pour la charité le droit, mais je ne serais pas en mesure de les vendre.
électroniquement, il s'agit d'un projet un peu plus complexe. Pendant ce temps, nous communiquons avec le servo à travers le canbus, puis nous avons 2 entrées numériques, un analogique pour les capteurs 4-20ma et une sortie de puissance. Il n'est pas un simple serviteur avec une fin.

Bref...

Mes deux principaux problèmes sont le calibrage correct et les tolérances à appliquer.

Il y a des solutions infinies à ce problème, je dois juste en trouver une tangible. . . .

Par exemple, sans renverser toutes mes conceptions et garder, par conséquent, le même diamètre extérieur de la couronne (maintenant 90mm), je pourrais opter pour un module 1 avec 75 dents, avec 15 dents soleil la réduction par étape serait 6. Je me défonce un peu, mais est-ce viable ? Je suppose que oui.
Le coût initial le plus élevé est la couronne, je voudrais la maintenir égale à toutes les étapes.

 

[PIETRO2002]

hi pietro, ce que vous dites est vrai, mais le soutien n'est plus une option. J'ai déjà mis mon visage. Je ne suis pas là pour demander un soutien moral, mais professionnel.
un accord commercial est bien accepté.

hi stevie, certaines applications nécessitent des rotations plus grandes, sinon complètes.
Je sais et j'ai déjà utilisé de l'igus, je ne les exclut pas. Je n'ai pas prédit les phoques, j'essaie d'éviter la contamination par des profils le long de la circonférence.

hi bip, le prix de vente de ce produit est d'environ 70 euros pour la version 50nm, au moins je dois payer la moitié. faire quelques comptes sont: moteur 6€, 3€ plastique, 3€ par stade et 8€ électronique.

Je ne pense pas que tu perdrais ton visage, je t'admire tant parce qu'un gars électronique qui est venu faire ce que tu as fait est de respecter.
Dans les entreprises, l'important est de parvenir au résultat, mais les gens doivent être en mesure d'atteindre un résultat. Je ne sais pas quelle est votre réalité, mais si une électronique de 22 ans doit concevoir un réducteur épicyclique en 6 étapes. Je ne comprends rien.

 

[Mattymecc]

Bonjour, j'ai examiné cette discussion, puisque ce sujet m'intéresse particulièrement, j'ai examiné rapidement les calculs de mechanicalmg, et il me semble qu'il n'a pas modifié les propriétés élastiques du matériau, qui n'est pas un acier, aurait pu modifier le résultat des calculs? en ce qui concerne la résistance à la flexion, laissant inchangé la géométrie des rapports ne peut pas augmenter la largeur de bande et juste?

 

[PIETRO2002]

pour faire deux calculs:

Hypothèse d'une entrée avec le moteur de 0,2 nm à 3000 tr/min

réduction après 3 étapes: 1/512

négliger les rendements:

: 102,4 nm à 5,86 rpm

aller sur le site khk équipement et en supposant d'utiliser pour le soleil réducteur à partir de 200 nm, a

engrenage z = 34 module = 0,8 bande = 8

dents rectifiées et induction traitée, dureté de surface 55 hrc

couple maximal transmissible = 7,9 nm

couple maximal transmissible à l'usure = 1,71 nm

même si elle est susceptible de se multiplier par 5 (nombre de satellites) de telles valeurs, nous sommes loin de pouvoir

endurer l'arrivée de 102,4 nm!

 

[meccanicamg]

Quelle beauté que vous soyez tous intéressés par ce thème. C'est ce dont notre enrico a besoin.
nous pouvons répondre à quelques détails:
- en utilisant le module élastique d'environ 130000mpa, améliorer les valeurs d'usure, mais seulement 5%
- en ce qui concerne la transformation du module 0,75 en module 1... en maintenant le diamètre extérieur de la couronne égale, cela signifie que le réducteur ne devient pas plus grand et cela signifie qu'il n'y a pas de place pour transmettre et développer plus de puissance. donc pour pouvoir transmettre à flexion plus de puissance il est nécessaire de faire le plus grand réducteur. Il est vrai qu'en diminuant le taux de réduction, il passe moins de couple et donc vous pourriez penser que vous pouvez le faire.
- nous pensons faire trois étapes avec i=6 pour chaque étape il est nécessaire qu'illotire eroghi 225nmm à 2000rpm et donc le système de calcul est comme suit:puis nous vérifions immédiatement la troisième étape du premier réducteur:

J'ai réduit les heures à 140, considérant que la compétition fait 100 mille cycles avec moins de 5 s/cycle. Nous sommes et de plier aussi... mais vous devez obtenir le moteur et puis consommer un peu plus de courant.
Cependant, si vous utilisez toujours la roue intérieure pour faire l'étape avec i=4 il n'y a pas nous le faisons et alors soit porter la bande de 28 mm pour le réducteur de 200nm ou un jeu d'engrenages totalement différent.la quatrième étape de la sortie de 200nm devrait être avec 4 satellites et le module 1.5.

 

[meccanicamg]

Parmi les nombreuses choses cependant essayer de voir à acheter des engrenages en acier cimenté par cmercio. khk vitesse a autant que vous voulez .... peut-être vous pouvez avoir de petites choses à faible coût.

 

[PIETRO2002]

toujours un calcul spandométrique, pour le réducteur de 200 nm, ne pas manier si vous n'allez pas au moins sur le module 1.5!

 

[PIETRO2002]

si vous allez sur le site khk voir qu'il ya des couronnes m1.5 de : 100, 80, 60 et 50 dents.

Si j'étais vous, avant de mobiliser le frittage, j'essaierais de faire un prototype avec les détails achetés de khk, voir le résultat, prendre tous les changements et ensuite les pièces.
Mais ce n'est pas un travail de deux minutes. .