Walzenantrieb für Prüfstand

Hallo Community,

ich muss für meine Abschlussarbeit einen Prüfstand für Walzen entwerfen.

Ich möchte die Walzen (grobe Abmaße: Durchmesser. 500 mm, Gesamtlänge 3600mm und Gewicht bis zu 4500 kg) über Abrollböcke auf einem Maschinentisch spannen.

Die Walzenauflage in den Abrollböcken sollen Wälzlager sein. Die Walzen sollen angetrieben werden und eine Drehzahl zwischen 30 bis max. 100 1/min vorweisen. Die Drehzahl soll stufenlos einstellbar sein. Im Stilstand soll die Walze gehalten werden. Die Drehzahl soll über einen Encoder abgreifbar sein um weitere Motoren drauf abzustimmen. Ich soll einen passenden Antrieb auswählen.

Aktuell möchte ich einen Riemenantrieb (i=1:1) als U-Antrieb verwenden.

Jetzt bin ich mir unsicher bei der Auswahl des Motors. Welchen könnte ich verwenden (synchron oder asynchron)?

Wie berechne ich das benötigte Drehmoment für den Motor um die gelagerte Walze im Abrollbock von 0 auf z.B. 30 1/min zu beschleunigen?

Ich hab eine kleine Skizze meines Problems erstellt und hoffe ihr könnt mir weiterhelfen.


Grüße
 

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Deine Konstruktion fliegt dir um die Ohren, da es auf der linken Seite kein Widerlager gibt, welches die Riemenspannung abfangen würde! Wenn es bei der Berechnung des Drehmoments schon scheitert, sehe ich für die Abschlußarbeit aber eher schwarz! Deine Walze hatte eine Masse, soll eine Endgeschwindigkeit haben und du hast sicher eine Vorstellung wie schnell diese erreicht werden soll! Damit hast du eine Beschleunigung, eine Masse und damit eine Kraft (Kraft=Masse*Beschleunigung). Über den Radius der Riemenscheibe hast du einen Hebelarrm und schon auch ein Drehmoment. Für die Aufgabe reicht ein Asynchronmotor mit Frequenzumrichter aus, da du über den Drehgeber die Rückmeldung über die tatsächliche Drehzahl bekommst!
 
Deine Walze hatte eine Masse, soll eine Endgeschwindigkeit haben und du hast sicher eine Vorstellung wie schnell diese erreicht werden soll! Damit hast du eine Beschleunigung, eine Masse und damit eine Kraft (Kraft=Masse*Beschleunigung).
Über den Radius der Riemenscheibe hast du einen Hebelarrm und schon auch ein Drehmoment.
Für die Aufgabe reicht ein Asynchronmotor mit Frequenzumrichter aus, da du über den Drehgeber die Rückmeldung über die tatsächliche Drehzahl bekommst!
Jein,
Mit der Masse der Walze selbst und der Beschleunigung hast du eigentlich noch gar nix Verwertbares. Die Masse denkt man sich in der Rotationsachse versammelt. Dort hat sie keinen Hebelarm, der ein Moment bewirkt.
Erst aus dem Massenträgheitsmoment und der Winkelbeschleunigung ergibt sich das Drehmoment.
Ich würde sagen, dass er einen Getriebemotor braucht und nicht nur einen Asynchronmotor.
Die Motorleistung ergibt sich aus den Beschleunigungsleistung und der Vollast- Beharrungsleistung (im Wesentlichen Reibleistung - unbekannt)
 
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Hallo Community,

ich muss für meine Abschlussarbeit einen Prüfstand für Walzen entwerfen.

Ich möchte die Walzen (grobe Abmaße: Durchmesser. 500 mm, Gesamtlänge 3600mm und Gewicht bis zu 4500 kg) über Abrollböcke auf einem Maschinentisch spannen.

Die Walzenauflage in den Abrollböcken sollen Wälzlager sein. Die Walzen sollen angetrieben werden und eine Drehzahl zwischen 30 bis max. 100 1/min vorweisen. Die Drehzahl soll stufenlos einstellbar sein. Im Stilstand soll die Walze gehalten werden. Die Drehzahl soll über einen Encoder abgreifbar sein um weitere Motoren drauf abzustimmen. Ich soll einen passenden Antrieb auswählen.

Aktuell möchte ich einen Riemenantrieb (i=1:1) als U-Antrieb verwenden.

Jetzt bin ich mir unsicher bei der Auswahl des Motors. Welchen könnte ich verwenden (synchron oder asynchron)?

Wie berechne ich das benötigte Drehmoment für den Motor um die gelagerte Walze im Abrollbock von 0 auf z.B. 30 1/min zu beschleunigen?

Ich hab eine kleine Skizze meines Problems erstellt und hoffe ihr könnt mir weiterhelfen.


Grüße
Da würde ich evtl. einen abgefederten/ gewichtsbelasteten Reibradantrieb andenken.
Was ist der Zweck der rotierenden Walzen und der gesamten Einrichtung?
 
Wenn 4,5 t mit 30 Umdrehungen rotieren und dabei nur lose aufliegen, möchte ich nicht daneben stehen. Die Walze sollte wenn, dann schön tief in den Rollen liegen! An unserer Wuchtmaschine lagern die Teile zur Sichtung auch so, aber da ist ein Sicherungsbügel drüber!
 
Was soll bei den Walzen eigentlich geprüft werden, Sichtung, Rundlauf? Eventuell löst ein beidseitig aufgelegter Riemenantrieb schon das Problem!? Der zweite Riemen auf der anderen Seite könnte ja zum Drehgeber führen!?
 
Deine Konstruktion fliegt dir um die Ohren, da es auf der linken Seite kein Widerlager gibt, welches die Riemenspannung abfangen würde! Wenn es bei der Berechnung des Drehmoments schon scheitert, sehe ich für die Abschlußarbeit aber eher schwarz! Deine Walze hatte eine Masse, soll eine Endgeschwindigkeit haben und du hast sicher eine Vorstellung wie schnell diese erreicht werden soll! Damit hast du eine Beschleunigung, eine Masse und damit eine Kraft (Kraft=Masse*Beschleunigung). Über den Radius der Riemenscheibe hast du einen Hebelarrm und schon auch ein Drehmoment. Für die Aufgabe reicht ein Asynchronmotor mit Frequenzumrichter aus, da du über den Drehgeber die Rückmeldung über die tatsächliche Drehzahl bekommst!
Jein,
Mit der Masse der Walze selbst und der Beschleunigung hast du eigentlich noch gar nix Verwertbares. Die Masse denkt man sich in der Rotationsachse versammelt. Dort hat sie keinen Hebelarm, der ein Moment bewirkt.
Erst aus dem Massenträgheitsmoment und der Winkelbeschleunigung ergibt sich das Drehmoment.
Ich würde sagen, dass er einen Getriebemotor braucht und nicht nur einen Asynchronmotor.
Die Motorleistung ergibt sich aus den Beschleunigungsleistung und der Vollast- Beharrungsleistung (im Wesentlichen Reibleistung - unbekannt)
Was soll bei den Walzen eigentlich geprüft werden, Sichtung, Rundlauf? Eventuell löst ein beidseitig aufgelegter Riemenantrieb schon das Problem!? Der zweite Riemen auf der anderen Seite könnte ja zum Drehgeber führen!?
Hallo Leute,

vielen Dank für euer Feedback!!!

Der Prüfstand soll zur optischen Messung der Oberfläche (Rauheit und Formabweichung) dienen.
Ich denke ich hab gestern vergessen meine aktuellen Gedanken noch vorzustellen.

Zum Drehmomentberechnung bin ich aktuell wie folgt vorgegangen:

Ich habe das Massenträgheitsmoment berechnet:
Massenträgheitsmoment = 0,5 * Walzenmasse*Walzenradius^2 [Formel: J=1/2m*r²]

Massenträgheitsmoment = 142,59 kgm²

Anschließend habe ich das Drehmoment ausgerechnet: (Beschleunigungszeit 3s definiert, Winkelg. 3,14 rad/s)

Drehmoment= Massenträgheitsmoment*Winkelbeschleunigung

Drehmoment=149,32Nm

Bin ich mit dieser Rechnung auf dem richtigen Weg? Die 149,32Nm sind notwendig um die Walze rotieren zu lassen. Wie kann ich die Reibwerte der Lagerung jetzt berücksichtigen?

Wenn ich das Drehmoment mit Reibwerten habe weiß ich was ich benötige um die Walze zu drehen, richtig? Anhand dessen kann ich bei Verwendung eines Riementriebs diesen und den Motor auslegen.

Zum Thema Sicherheit:

An die Abrollböcke soll ein Schutzbügel mit Laufrollen kommen, welcher auf die Lagerzapfen drückt und das ausspannen verhindert. Damit sichergestellt ist dass der Bügel geschlossen ist sollen Sicherheitsschalter zum Einsatz kommen. Bei offenem Bügel soll der Motor nicht starten!



Ich hoffe ich habe meine Problem verdeutlich und freu mich über weitere Kommentare.
 
hallo...ich denke, entscheident ist auch die hochlaufzeit...und wer bremst das ding ab ? sonst ist ja warscheinlich gleitreibung stahl/ stahl...gruss, dietmar
 
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