¿Cómo calcular el peso que puede mover mi motor de CC?

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Tengo ese motor de 12V DC con caja de engranajes en la imagen. Estas son las especificaciones de ese motor: Voltaje = 12V Corriente sin carga = 250mA Corriente de Sal = 5 A Torque de Parada = 20 Kg / cm RPM nominal del motor = 133 Diámetro del eje = 4 mm Longitud del motor (sin eje) = 53 mm Diámetro del motor = 25 mm

Quiero conectar ese motor directamente a una de las ruedas traseras (rueda de goma de 4 pulgadas de diámetro) de un juguete (con 4 ruedas). ¿Cómo calcular el peso máximo que este motor puede mover?     

pregunta Ahmad Oweda

2 respuestas

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Creo que no entiendes completamente las especificaciones del motor.

  

Paro de paro = 20 Kg / cm

La unidad es Kg*cm . Y cuando una rueda de 4 "de diámetro, es decir, 2" = 5 cm de radio se monta directamente en el eje, la "fuerza" es 20Kg*cm / 5cm = 4kg .
Esto significa: si pones una cuerda alrededor de la rueda y la usas como cabrestante, podría levantar un peso de casi 4 kg (8.8 libras) antes de que se atasque.

  

RPM nominal del motor = 133

Si no hay peso, la rueda girará a 133 RPM. La circunferencia de la rueda es 2*pi*5cm=31.4cm (~1foot) , por lo que la cadena se movería hacia arriba con 133ft / min = 40.5m / min = 0.8m / s = 2.4km / h. Esta también sería la velocidad máxima absoluta de su carrito. En realidad, la velocidad disminuirá cuando se aplique una carga.

Vayamos un paso más y calculemos la aceleración. Supongamos una constante, un par máximo y una masa de 100 kg.

$$ F = m_ {force} \ cdot g = m_ {cart} a $$ $$ \ Rightarrow \ quad a = \ frac {4kg} {100kg} \ cdot 9.81m / s ^ 2 = 0.4m / s ^ 2 $$

Con esta aceleración, el automóvil alcanzaría su velocidad máxima en 2 segundos. No está mal.

Ahora, como se dijo en los comentarios, hay mucha fricción. Fricción en los cojinetes, fricción entre las ruedas y el suelo (¿Asfalto? ¿Hierba? ¿Arena?) Y cuando el carro gira y solo una rueda interior es accionada por el motor, esto aumenta la fuerza necesaria drásticamente. El motor tiene que superar todo esto.

Primero mediría cuánta "fuerza" se necesita para mover el carro. Deje que alguien se siente en el carrito y empújelo con una balanza de cocina. ¿Es 4kg siempre suficiente para moverse? (En realidad, deberías necesitar menos que eso)

Finalmente, supongo que no es suficiente para mover el carro de manera confiable. Pero como de alguna manera tienes que conectar el motor a la rueda, un engranaje con una relación de 2: 1 sería la mitad de la velocidad máxima, pero doblaría la fuerza.

Y un punto muy importante: la caja de engranajes ya conectada a su motor está hecha para resistir las fuerzas durante el funcionamiento normal más un margen. Por eso está hecho para manejar puede ser de 30-40kg * cm. ¡Pero si alguien salta al carro, esto podría simplemente aplastar la caja de cambios!

    
respondido por el sweber
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También tenga en cuenta que el "par de parada" es el par máximo en la parada, y NUNCA debe detener un motor eléctrico; si es así, intente hacerlo funcionar a no menos del 30% de la velocidad máxima, es muy probable que la pérdida de aire cause un daño permanente Tanto para el motor, la caja de engranajes como para el desgaste, sea cual sea la placa de control del motor que pueda usar para conducirlo.

El otro número de Torque que debe obtener es el "par de carrera", que será mucho menor que el par de parada. El par realista que puede esperar obtener del motor sin destruirlo podría ser más como 4KG / Cm, pero eso es solo una conjetura: verifique la hoja de datos de especificaciones del motor.

    
respondido por el Cyber

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