Pilotaggio motoriduttore e danneggiamento ingranaggi

[gelex911]

Buongiorno, chiedo a Voi un consiglio sul pilotaggio di un motoriduttore in DC ad assi paralleli.

Il ciclo di funzionamento è il seguente:
-alimento il MR a 24 V e il carico si muove
-il carico intercetta un micro che toglie alimentazione al MR
-il carico si appoggia di inerzia ad uno smorzatore di fine corsa
-STOP

Motore e carico sono sempre collegati meccanicamente.

Come si vede nell'immagine, dopo qualche centinaio di cicli il pignone che è calettato sull'albero motore è rimasto senza denti.

Al 3° punto del ciclo di sopra aggiungo che in tale fase i poli del MR vengono cortocircuitati, agendo quindi il MR da freno/generatore in questa fase.

Vi chiedo quindi se per Voi per salvare il pignone deve decelerare a ruota liberi (poli aperti) o se invece il problema ce l'ho in partenza, quindi è meglio dargli i 24 V con un'apposita rampa. Aggiungo poi che il motore riesce a far partire il carico con un'alimentazione di 6V, quindi non stiamo parlando di carichi "pesanti". Aggiungo infine che i tempi del ciclo sono circa i seguenti, in ms: 150-10-30.

Grazie

[EcoTan]

Non so quanto sia lo spessore dell'altro ingranaggio che ingrana col pignone, forse andrebbe meglio curato l'allineamento fra i due. In fase di decelerazione, il fatto di frenare anche col motore dovrebbe essere più un vantaggio che uno svantaggio.

[venexian]

Dall'immagine non si capisce di potenze si stia parlando. Fornisci marca e modello del motoriduttore (*).

E' indispensabile sapere come il carico è collegato all'uscita del riduttore. Serve un disegno dal quale si possano verificare tutti gli sforzi generati (assiali, radiali, coppie), presenza di cuscinetti o sopporti, presenza di giunti. In mancanza del disegno sufficientemente dettagliato, servono immagini in grado di sopperire.

Il ciclo che descrivi ha delle problematiche intrinseche: la posizione del carico, finendo in appoggio, è indefinita perché dipende dall'inerzia e dagli attriti, lo stop elettrico e meccanico sono tra loro concorrenti e questo può generare problemi.

Come viene fatto il comando? Relè? Stato solido? C'è un micro o è logica cablata?

qual è l'applicazione? Industriale o amatoriale? Ci sono normative al riguardo?

Quelle ruote dentate sono danneggiate in modo severo. Quando ci sono questi guasti, in modo particolare quando questo avviene in tempi così ridotti, non si tratta mai di un semplice problema di ciclo di funzionamento, ma è quasi certamente presente un grave errore di dimensionamento e/o di progetto generale.

Nei tempi di ciclo hai usato l'unità 'millisecondi'. Spero sia un errore di trascrizione, altrimenti la risposta è semplice: sistemi meccanici con questi tempi di risposta non possono essere realizzati con quei componenti.

(*) Motoriduttore ad assi paralleli vuol dire ben poco. Intendi un epicicloidale?

[gelex911]

Grazie EcoTan,
l'allineamento è un problema e non è un problema, nel senso che l'altezza dell'altro ingranaggio è circa 1/4 di quello rappresentato e il problema si manifesta anche in caso di "buon" allineamento. Inoltre il MR è di commercio, quindi l'allineamento è un parametro che non dipende da me.

Il mio dubbio grosso sta sul pilotaggio, mi vien da pensare che il fatto che il pignone passi da un coppia oraria ad una antioraria in poco tempo non faccia bene ai denti che prima "spingono" su una faccia e poi "vengono spinti" sull'altra.

[gelex911]

Ciao venexian, il MR è il CRA20 della shayang ye, 24 V i=1:10.

L'applicazione è industriale e il comando è probabilmente a relè.
Ho montato sull'albero del MR una ruota dentata e devo alzare e abbassare una cremagliera di qualche decina di grammi.

Il ciclo che descrivi ha delle problematiche intrinseche: la posizione del carico, finendo in appoggio, è indefinita perché dipende dall'inerzia e dagli attriti, lo stop elettrico e meccanico sono tra loro concorrenti e questo può generare problemi.

Pensavo fosse il contrario: andare a sbattere sul finecorsa col motore alimentato non dovrebbe giovare.

Confermo l'unità di misura del tempo.

[SerTom]

Potrebbe anche essere che il MR non sia adatto allo scopo ... quell'usura, solo in una parte, ne è un pessimo indicatore.
In ogni caso, il comando con semplici relè (On/Off) non è il massimo !
In particolare perché dici che già con 6V (1/4 della tensione nominale) il movimento avviene.
Sarebbe molto utile un controllo in corrente in modo da limitare la coppia del motore, ma, divendo superare l'attrito iniziale, diventa un controllo un po' complicato.

Benvenuto nel mondo dell'Automazione ...

Bye Ser.Tom

[venexian]

Più che capire il perché dei danni che hai rilevato, ti consiglio di rivedere il progetto a partire dalle specifiche del sistema: fatto così non può funzionare. In nessun caso.

Giusto per dire, tempi di millisecondi sono incompatibili con pilotaggio a relè che già di loro hanno decine di millisecondi di tempi di intervento. Gli sforzi agenti sulle parti meccaniche sono proporzionali alle accelerazioni che, con quei tempi sono elevatissime: muovere pochi grammi a quelle frequenze richiede potenze che possono apparire esagerate se non si tiene in considerazione questo fattore.

Il problema maggiore è in ogni caso il progetto meccanico: quando si richiedono tempi di risposta così veloci, ogni gioco deve essere eliminato già in fase di progetto, mentre invece abbiamo una catena cinematica lunghissima che può portare solo al risultato che hai ottenuto.

Un ipotesi realizzativa concreta potrebbe essere quella di un motore lineare che fornisca già il movimento alternativo richiesto. Si tratta comunque di un progetto che richiede le conoscenze specifiche per poter essere portato a termine.

[gelex911]

Ciao SerTom e grazie

Potrebbe anche essere che il MR non sia adatto allo scopo

Cosa intendi? Tipo di MR o curve di coppia?

In particolare perché dici che già con 6V (1/4 della tensione nominale) il movimento avviene.

Cosa implicherebbe?

in modo da limitare la coppia del motore, ma, divendo superare l'attrito iniziale, diventa un controllo un po' complicato.

Se riesco a partire a 6V, dal grafico ho una corrente massima (spunto) di circa 200mA, che è superiore alla corrente a carico a 24 V, quindi mi viene da pensare che non ho coppie grandi da vincere

[gelex911]

Gli sforzi agenti sulle parti meccaniche sono proporzionali alle accelerazioni che, con quei tempi sono elevatissime: muovere pochi grammi a quelle frequenze richiede potenze che possono apparire esagerate se non si tiene in considerazione questo fattore.

La coppia necessaria per muovere il carico è di 10gcm per sollevare la cremagliera, mentre per abbassarla la cremagliera "aiuta" il motore col suo peso. Dovremmo quindi essere dentro i limiti del MR, giusto?

Aggiungo che il riduttore è reversibile e che la corrente all'avvio a 24 V è di 220mA.

[venexian]

La coppia necessaria per muovere il carico è di 10gcm per sollevare la cremagliera, mentre per abbassarla la cremagliera "aiuta" il motore col suo peso. Dovremmo quindi essere dentro i limiti del MR, giusto?

No, assolutamente no, nella maniera più categorica. A occhio siamo a CENTINAIA di volte tanto, per il motivo che ti ho scritto prima.

Ti mancano dei concetti di meccanica razionale che sono imprescindibili per poter progettare un sistema come questo. Hai bisogno di un supporto professionale diretto, non puoi farlo da solo con i consigli di un forum.