Vận tốc max mong muốn: v = 1m/s Gia tốc mong muốn: a = 0.5 m/s2 Bán kính bánh xe: R = 4 cm
1
=> Vận tốc góc bánh xe: ω = = 0.040.5 = 25 rad/s
=> Gia tốc góc bánh xe: ε = = 0.04 = 12.5 rad/s2
R τ v P N Fms Hình 3.4 Mô hình toán bánh xe 22
Momen quán tính của bánh xe đối với tâm bánh xe: I =
Phương trình Định luật II Newton: ( +
Phương trình cân bằng momen đối với tâm bánh xe: τ - Fms.R =
τ = Fms.R +
Điều kiện để bánh xe lăn không trượt khi quay: Fms ≤ µN
(3.2 ) và (3.5) => ( +
=> a ≤ µg
Với hệ số ma sát µ = 0.7 => a
Vậy chọn a = 0.5 m/s2 thỏa mãn điều kiện xe lăn không trượt.
(3.4)
τ =(
2
Ngoài lực ma sát, khi lăn bánh xe còn chịu lực ma sát lăn nhưng vì lực ma sát lăn rất nhỏ hơn so với lực ma sát trượt nên bỏ qua.
Bảng 3.1 Thông số của xe
Kí hiệu Fms
Chương 2: Lựa chọn phương án µ µ R ω ε g Từ đó, momen để bánh xe lăn không trượt là:
τ = [(1,5+0,06).0,5.0,04 + 0,5.0,06.0,04.0.5].9,81 = 0, 3042 Nm Vậy, momen của động cơ thỏa: τ = 0.312 Nm
Công suất mỗi động cơ là: P = τ ω Suy ra: P = 0,312.25 = 7.8 W
Chọn hệ số an toàn là 1.3 => P = 1,3.7,8 = 10,14 W Tốc độ quay động cơ: n =
2
Dựa vào tính toán động cơ phía trên, cần chọn động cơ có τ = 0.312 Nm, torque = 10.14W và tốc độ là 238 rpm.
Trong phần lựa chọn phương án, nhóm đã chọn động cơ DC servo. Do đó sau khi tìm các động cơ DC servo có trên thị trường, nhóm chọn động cơ DC Servo GA25 V1.
Chương 2: Lựa chọn phương án
Hình 3.5 Động cơ DC servo GA25 V1 Bảng 3.2 Thông số động cơ
Chương 2: Lựa chọn phương án
Tính toán lại vận tốc xe:
vt =284 . 260 π .0.04 = 1.19 (m/s)
Vậy động cơ đã chọn thỏa mãn vận tốc đặt ra.