Het koppel op een spindel kan je naar mijn inziens berekenen via deze formule:
Koppel = Kracht * Pspoed / 2 * pi
Je kunt eventueel nog de efficiëntie van de spindel meenemen:
Koppel = (Kracht * Pspoed / 2 * pi * efficiëntie)
Let hierbij op dat de efficientie een waarde is tussen de 0 en de 1. Bijvoorbeeld bij een trapezium is de effcicientie ongeveer 50% oftewel een factor 0,5.
Tip: Om het koppel in [Nm] uit te drukken moet de kracht in Newton [N] zijn en de Pspoed in meters [m]. Ook kun je voor hetzelfde resultaat de kracht in kilonewton [kN] zetten en de Pspoed in milimeters [mm].
Met een efficientie van 0.5, moet het dan 0.5 worden of 1.5? Aangezien je met 0.5 minder Nm nodig hebt, dat is toch niet logisch als er verlies optreed?
Het klopt wat je zegt, als bijvoorbeeld met een trapezium spindel je een efficiëntie hebt van 50% dan verlies je de helft van het koppel aan wrijving waardoor je maar de helft van de kracht kan overbrengen. Je moet dan het sommetje (Kracht * Pspoed / 2pi) delen door de efficiëntie van 50% (factor 0,5).
Meestal weet je welke kracht je moet leveren met de spindel en berekent vervolgens het benodigd koppel:
koppel [Nm] = (F [N] * Pspoed [m] / 2pi) / efficiëntie (getal kleiner dan 1)
Maar stel je hebt al een motor en een spindel liggen en wilt weten hoeveel kracht je kunt overbrengen:
kracht [N] = (efficiëntie (getal kleiner dan 1) * koppel [Nm] * 2pi) / Pspoed [m]
Als je niet rekent met een efficiëntie dan staat eigenlijk op de plek van de spindel efficiëntie de factor 1. Het uitgaand koppel is dan simpelweg Kracht * Pspoed / 2pi. In dit geval ben je dan uitgegaan van een ideale spindel (die uiteraard niet bestaat) die geen verliezen heeft. Dit is natuurlijk niet realistisch waardoor je een factor opneemt die lager is dan 1 omdat er altijd verlies optreed en je daardoor minder koppel overhoud.
Dank voor je reactie,
Nog een vraagje, als ik nu gebruik wat u zegt dan kom ik op: (490.5*0.003/2*pi)/0.5 = 4.62Nm.
Echter als ik ergens anders kijk kom ik op 490.5/(0.5*2*pi/0.003) = 0.468Nm
Welke klopt dan? Nadeel dat je veel verschillend ziet op allemaal websites
Aah ik zie de fout in mijn berekening. De efficiëntie moet onder de breuk staan:
koppel [Nm] = F [N] * Pspoed [m] / 2pi * efficiëntie (getal kleiner dan 1)
Nu klopt het wel en komt het ook overeen met je antwoord:
F [N] = 490,5 N
spoed = 0,003 m
koppel [Nm] = 490,5 [N] * 0,003 [m] / 2pi * 0,5 = 0,468 Nm
Dag Danny,
Heel hartelijk dank voor je snelle antwoord. De motor is inderdaad een 4 polige motor van +:- 1400 trpm. Dankzij de formule van de spindel in jullie topic kwam ik tot dezlelfde uitkomst .Ik vermoed echter dat ik me niet juist heb uitgedrukt. Volgens deze formule heb ik inderdaad overschot aan koppel. Ik kan echter niet begrijpen dat er geen rekening wordt gehouden met de diameter van d spindel. Volgens de formule zou het koppel van een spindel van 25mm en 50mm met beiden een spoed van 10mm dezelfde zijn ? Hoe kan dit ? Bij een spindel van 25 mm moet ik bij 1 omwenteling een weg afleggen van +/- 1 maal de diameter (7.85 cm) om een stijging van 10mm (1x de spoed) te bekomen. Bij een spindel van 50 mm is dit het dubbel. Maw de helling biij de spindel van 25mm (om van 0mm naar 10mm) is veel groter. Hoe kan dan het koppel bij beiden hetzelfde zijn.
Ik hoop dat dit een beetkje duidelijk is
Nogmaals bedankt voor je reactie
Ik zou zeggen dat het er enkel toe doet hoe groot de afgelegde weg is per omwenteling. en of dat voor een kleine spindel 10 mm is of voor een hele dikke spindel ook 10mm is, in beide gevallen wil je de last met een dezelfde snelheid versnellen naar een volgend punt. Een dikke spindel heeft natuurlijk een lager rendement en een hogere massatraagheid om te versnellen maar afgezien daarvan is het koppel gelijk. Dus wat je zegt, je afgelegde weg over de spindel is langer (grotere omtrek) en je hebt een lagere hellingshoek. Maar het gaat in mijn optiek echt om de afstand waarmee je de last verplaatst per omwenteling. En dat maakt dat bij beide spindels het koppel gelijk is zolang ze dezelfde spoed hebben (verliezen achterwegen gelaten).
Beste leden,
Bij ij stelt het volgende probleem.
Een last van 5000kN dient dmv van een kogelomloopspindel (diameter 50mm) vertikaal verplaatst te worden. De spoed van de spindel is 10mm. De motorreductor die ik heb is 0.75kw met 100rpm op de uitgaande as. Kan de motor het benodigde koppel leveren ?
In jullie formule wordt er geen rekening gehouden met de diameter van de spindel. De hellingshoek van een spindel van bv 25mm met spoed 5mm is dezelfde als deze van een spindel van 50mm met spoed 10mm .Waar zit mijn foute redenering ?
Groeten
jean-paul
Beste Jean-Paul,
Hoeveel koppel heeft de motor? Dit zou je kunnen terugvinden in het specificatieblad van de motor. Als ik even het vermogen omreken naar koppel, uitgaande van een 4 polige motor (~1450 rpm) dan kom ik op:
Koppel [Nm] = P[kW] * 9550 / n_motor [rpm]
0,75 kW * 9550 / 1450 rpm = ~4,94 Nm
Als je motor op de uitgaande as 100 rpm draait dan heb je een overbrengingsverhouding van ongeveer 14,5 (1450/100 = i van 14,5).
Het koppel op de uitgaande as is dus deze reductie vermenigvuldigd met het motorkoppel: 4,94 Nm * 14,5 = 71,6 Nm op de uitgaande as.
Nou voor de formule van het koppel dat je nodig hebt om die 5 kN te verplaatsen over de spindel hou ik gewoon de formule aan zoals boven benoemd:
5000 N * 0,01 m / 2 pi = ~8 Nm
Je hebt ook nog verliezen met de spindel dus van ongeveer 85% als je een kogelomloopspindel hebt dus dan kom ik op nog geen 10 Nm. Ik weet ook niet hoe dynamisch je toepassing is maar het lijkt me dat je het makkelijk moet redden.
Beste leden,
Sorry voor de vergissing ,de last bedraagt geen 5000kN maar 5kN
groeten
jean-paul
Login om een reactie te plaatsen
Voor het bepalen van het type motor dat ik nodig heb voor het aandrijven van een spindel moet ik weten hoeveel koppel ik nodig heb. De hoeveelheid kracht in N die ik nodig heb is bekent.
Is iemand bekent met de formule voor het omrekenen van koppel naar kracht of andersom voor spindels?