Sto cercando di creare col mio fidato UNO una sorta di slider fotografico in verticale, che dovrebbe reggere il "modico" peso di 25 kg.... ma sono abbastanza spaesato...
-Ho bisogno che esso venga controllato da uno slider con valori tra 0 e 255(0 tutto in basso, 255 tutto in alto).Dovrei attaccare il motore ad una cinghia e questa al carrellino che si muove su e giù. Si può fare?
-Un motore passo passo ce la fa a sollevare questo peso? Se si, quale?
-Ho bisogno che faccia su e giù abbastanza velocemente, diciamo tutta la corsa (un paio di metri) in 1/1.5 secondi. Esistono motori passo passo di questo tipo senza che siano riservati alla nasa a livello di costi?
-Date le circostanze, se mettessi un motore dc normale e poi facessi contare ad arduino per quanto rimane acceso sapendone anche la velocità? In questo modo potrei avere un'adeguata misurazione della posizione?
Tramite essa potrei poi mappare la posizione allo slider (0, tutto in basso, 255, tutto in alto)?
La velocitá é una cosa, l'acelerazione iniziale e la frenata é un altra.
Quanto é la distanza che devi percorrere? dici un paio di metri. ma quanto é la distanza che deve avere una velocitá costante e quanto resta per acelerare e frenare?
Facciamo dei calcoli prendendo come inizio 2 metri e 1 secondo percui 2m al secondo.
Mi sembra un po molto veloci.
Se usi un motore DD devi montarci un encoder oppure una potenziometro per controllare la posizione.
Un corpo del peso di 25 kg devi accelerarlo da 0 m/s in modo che raggiunga i 2 m di altezza in 0.66 secondi?
Hai idea della forza necessaria per accelerare quella massa e soprattutto per frenarla?
Ha pienamente ragione Uwe dicendo che è necessario un contrappeso di 25 kg in modo da annullare la massa in movimento!
Detto questo, un passo passo veloce montato su una cremagliera, dovrebbe avere la forza necessaria per fare quello che chiedi, con dei fine corsa di sicurezza.
Temo che edoedo voglia avere un movimento di velocitá costante per quel paio di metri che lui nomina. Non previsti e compreso sono l' accelerazione e la frenata.
Un contropeso duplica la massa che deve essere accelerata ma annulla la forza con cui il dispositivo deve essere mantenuto in posizione. Non so cosa é peggiore dal punto di vista del dimensionamento del motore.
uwefed:
Un contropeso duplica la massa che deve essere accelerata ma annulla la forza con cui il dispositivo deve essere mantenuto in posizione. Non so cosa é peggiore dal punto di vista del dimensionamento del motore.
Esatto, per accelerare/decelerare 50kg, a parità di accelerazione, serve una forza doppia di quella per 25kg
cyberhs:
Un corpo del peso di 25 kg devi accelerarlo da 0 m/s in modo che raggiunga i 2 m di altezza in 0.66 secondi?
Probabilmente intendeva 1-1.5 secondi e non la divisione tra i due, serve comunque una forza elevata anche ipotizzando che la massa accelera per metà percorso e decelera per l'altra metà.
Facciamo un paio di conti, per percorrere 1 m in 0.5 secondi, partendo da velocità zero, occorre accelerare a 8 m/s^2 (s = 1/2 at^2 -> s = 0.5 * 8 0.5^2 = 0.5 * 8 * 0.25 = 1), ovvero quasi 1G, idem per la fase di decelerazione.
Una massa di 25 kg per essere accelerata ad 8 m/s^2 richiede una forza (f = ma) di 258 = 200 N (~20.3 kgf), questo in piano, dato che deve essere sollevata va aggiunta la forza per compensare 1G di attrazione gravitazionale che sono altri 25 kgf portando il tutto a circa 446 N.
Non vado oltre perché se ci mettiamo a fare conti sulla coppia che deve avere il motore vengono fuori numeri molto alti, come minimo ci vuole un motore da almeno 1 kW
Usando il contrappeso si ha il vantaggio di quasi azzerare la componente gravitazionale, però per via della massa doppia alla fine le forze in gioco sono molto simili, se poi è richiesta una accelerazione ancora maggiore i numeri crescono in modo esponenziale.
Scusate per la mancanza di presentazione, ho appena rimediato :D, non avevo trovato il post anche se quello del regolamento l'ho letto preventivamente anche per informarmi se si possono o no mettere link
idealmente quello che avevo in mente era una sorta di ascensore che potesse replicare la posizione del fader che lo controlla. La velocità sarebbe importante perchè dovrebbe fare dal punto a al punto b nel minore tempo possibile, non fare da punto a punto (come dicevo un paio di metri) in 10 secondi ma in 2 massimo...
quella del contrappeso sarebbe anche una buona idea, però giustamente la massa da accelerare e frenare sarebbe comunque raddoppiata... ma se mettessi un contrappeso di 20 kg per un peso di 25? avrei comunque un "aiuto" alla frenata da parte della gravità che non mi dispiace, anche se dovrei sforzare di più il motore..
Comunque i due secondi sono intesi solo per un "viaggio" ( dal basso in alto, e non basso-alto-basso).
Avevo fatto anche io due conti con la coppia( per quel poco che ci capisco di meccanica) e gli unici motori che mi venivano fuori erano di una ford fiesta con quella coppia quindi pensavo di aver sbagliato qualcosa ma penso di dover rivedere il mio proposito...
comunque 25 kg sono stati stimati alla molto larga(perchè pensavo non fosse così tanto complesso), in realtà sarebbe realmente una sorta di ascensore per alzare o abbassare delle luci e magari per essere più terra terra (anche perchè non penso nessun pazzo ci vada a mettere 5000 euro di luce sopra) facciamo 15 kg, anche 10.
Scusami Astro, ma credo che, con un contrappeso da 25 kg, la massa totale da spostare sia ZERO ed il motore può essere anche piccolo, dovendo solo vincere gli attriti del sistema.
In fondo è il principio dell'ascensore che, però, non solleva carichi.
Anche accelerazione e decelerazione non dovrebbero essere un problema.
cyberhs:
Scusami Astro, ma credo che, con un contrappeso da 25 kg, la massa totale da spostare sia ZERO ed il motore può essere anche piccolo, dovendo solo vincere gli attriti del sistema.
La massa è una costante e per accelerarla serve una forza, è fisica di base, il contrappeso azzera solo la forza di gravità, il tutto si può considerare in piano invece che in verticale, però sempre 50 kg di massa complessiva devi accelerare a 8 m/s^2.
cyberhs:
... la massa totale da spostare sia ZERO ...
Ehm, no, scusa ... la massa da spostare e' quella del peso piu quella del contrappeso ... vero che la forza complessiva necessaria per muovere il tutto si ridurrebbe moltissimo, se non ci fosse il problema della velocita', ma qui lui parla di spostamenti molto veloci, e l'inerzia purtroppo non la si cancella
si cyber ma comunque la massa(l'inerzia che un corpo oppone ad essere accelerato) c'è e rimane, e anzi col contrappeso aumenta addirittura.
Pensavo che però con questa soluzione del contrappeso "alleggerito" si potesse arrivare ad avere un sollevamento che sarebbe uguale ad un paio di chili senza contrappeso, e magari ridurre assorbimento e costo del motore.
Secondo voi dovrei implementare nel codice una sorta di decelerazione prima del raggiungimento della nuova posizione?
E sapete anche consigliarmi quali motori potrebbero funzionare su una soluzione di questo tipo?
Se non è proprio possibile potrei anche scendere a compromessi con la velocità...
Con un contrappeso risolveresti il problema della forza necessaria a muoverlo, ma a scapito dell'accelerazione ... proprio come per gli ascensori, dovresti usare delle rampe di accelerazione e decelerazione abbastanza lente, e prevedere ovviamente dei freni di finecorsa per evitare disastri in caso di problemi ... una massa da 50 chili che arriva a finecorsa anche solo ad un metro al secondo, rischia di fare danni se non e' frenata da un dispositivo di sicurezza ... per quello esistono gli ammortizzatori di finecorsa, che qualche inglese chiama pure bump stopper
Li usano come sicure su macchine utensili pesanti, ma anche, ad esempio, nei portoni automatici scorrevoli (per frenare l'anta alla fine della rotaia in caso arrivi troppo veloce ed il motore non ce la faccia), o persino in alcuni allestimenti di auto "tirate per il collo" sui ponti di sospensione (ma quelli li fanno pagare quasi tre spropositi l'uno :P)
Dai miei calcoli ti consiglio montare sull'albero del motore un ingranaggio in acciaio modulo2 con 12 denti che trasmette il moto sulla cremagliera modulo2, usare un motore servo con encoder (BL o DC)pilotato in posizione mediante segnali step/dir con una coppia nominale di 3Nm ,circa 9Nm di picco, e una velocità max di almeno 2000RPM, (taglia motore:750watt-1000watt) , compensazione con contrappeso identico al carico per evitare il crollo del carico quando il servo closed-loop andrà in errore, se invece della cremagliera puoi usare una catena, quindi la coppia del motore andrà propozionalmente aumentata perchè per la catena non si trovano pignoni con diametro primitivo così piccoli come per gli ingranaggi per cremagliera
quindi pensavo di aver sbagliato qualcosa ma penso di dover rivedere il mio proposito...
