Calcolo Forza di un cilindro elettrico

[Spacelectron]

Ragazzi, prima di continuare con il calcolo dell'accelerazione, vorrei tornare indietro a proposito della Forza del cilindro.
Oggi ho voluto fare 2 calcoli, ma mi sono bloccato e non riuscivo piu a continuare perché probabilmente manca una formula oppure non ho compreso bene qualche passaggio.
Rileggendo i post, ho visto che le formule per il calcolo della spinta del cilindro, sono in funzione della Potenza (W).
Cio che invece io chiedo è (trascurando gli attriti):

sapere quale è la forza massima (in kg) di un cilindro, considerando soltanto i seguenti dati

Coppia nominale (Nm) del motore = 0,6 N
Passo della vite = 5 mm
Giri/minuto motore = 3500 (facoltativo)

Quindi considerando ovviamente gli eventuali valori fisici (pgreco...radianti...ecc...) ma SENZA considerare la potenza (W).
Questo perché ci sono in commercio motori che lavorano in servizio continuo (S1) e servizio di durata limitata (S2) e qualcuno in tabella riporta solo un singolo valore di coppia nominale (Nm).
Pertanto per avere la giusta idea della forza di spinta massima del motore, devo tener conto essensialmente dei valori sopra evidenziati.

Grazie aspetto una vostra cordiale consulenza matematica/fisica

[venexian]

La risposta che chiedi ti è stata data in [7].
Hai anche provato a applicare la formula in [8], sbagliando e chiedendo il perché.
Il motivo dell'errore ti è stato spiegato in [9] e in [10].

Adesso in [21] poni ancora la stessa domanda? Le leggi le risposte che ti vengono date?

[EcoTan]

quale è la forza massima (in kg) di un cilindro, considerando soltanto i seguenti dati

Coppia nominale (Nm) del motore = 0,6 N
Passo della vite = 5 mm

Lavoro compiuto in un giro = coppia x angolo = 0,6 x 6,28 = 3,768 joule
Forza = lavoro/spostamento = 3,768 / 0,005 = 753,6 Nt
cioè 753,6 / 9,81 = 76,8 kg forza

Nella sostanza non è cambiato niente, forse ci siamo maggiormente avvicinati al principio dei lavori virtuali.

[Spacelectron]

Scusatemi ragazzi, come infatti avevo scritto.. era possibile che mi fosse sfuggita una formula...
Ok tutto chiarito, grazie a Venexian, Ecotan e tutti voi..

[Spacelectron]

Ragazzi una curiosità: ho trovato questo motore brushless con le caratteristiche che potete vedere in figura, ma i conti della potenza non mi tornano, nel senso che

P = V x I

24 x 15,5 = 275 W

Ma la potenza dichiarata è di 77,5 W

perché?

[SandroCalligaro]

Si contraddicono 2-3 volte nello stesso annuncio...

4000 rpm, 0.22 Nm (ma sulla foto sono 0.185 Nm) dovrebbero dare 77.5 W, secondo loro.
Corrente e tensione, poi, non sono coerenti, come anche tu hai notato.

La cosa più probabile è che la coppia nominale sia 0.185 Nm (che corrisponde in effetti a 77.5 W), che la tensione nominale sia 24 V e che 15 A sia la corrente massima di picco.
Alcuni motori brushless piccoli hanno possibilità di sovraccarico notevoli. Se fosse come ho scritto, si tratterebbe di un sovraccarico di circa 4 volte.
Ho ipotizzato che il pilotaggio sia effettivamente BLDC, quindi solo due fasi alimentate per volta, il che fa diventare la potenza semplicemente V*I.

[Spacelectron]

Questo è il link, ditemi voi se hanno inserito valori errati

https://it.aliexpress.com/item/15-5A-24V-4000rpm-77-5W-0-22N-m-42mm-Square-Brushless-DC-Motor-with-Hall/32697129498.html?spm=a2g0y.search0604.8.7.22334973qXZQfs

[EcoTan]

Azzardo una spiegazione ma non sono sicuro: i driver incorporano una limitazione della corrente istantanea per autoproteggersi, e quel valore serve unicamente per scegliere un driver che non penalizzi il motore.

[Fabio992]

P = V x I

24 x 15,5 = 275 W

Ma la potenza dichiarata è di 77,5 W

perché?

La potenza dichiarata è la potenza nominale. Ma tu stai moltiplicando la correte corrispondente alla coppia massima (generalmente 2-4 volte la coppia di stallo per questo tipo di motori). Devi invece moltiplicare corrente nominale per tensione nominale.

4000 rpm, 0.22 Nm (ma sulla foto sono 0.185 Nm) dovrebbero dare 77.5 W, secondo loro.
Corrente e tensione, poi, non sono coerenti, come anche tu hai notato.

0,22Nm sono la coppia da fermo. 0,185 la nominale.
Allego immagine datasheet che si trova al link indicato in [27]

La formula generale è F = T·2π / P
dove F è la forza in N, T è la coppia in Nm e P il passo della vite in m.

Però attenzione che manca il rendimento in questa formula. Se la vite che usi per realizzare l'attuatore è a ricircolo di sfere allora ha un rendimento vicino a 0,9 e puoi quasi trascurarlo. Per viti trapezie il rendimento è molto più basso (0,4 credo sia corretto), soprattutto quello di primo distacco (da fermo puoi usare tranquillamente come rendimento uno 0,2)