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標(biāo)題: 獨(dú)輪車上臺(tái)階需要多大扭矩 [打印本頁(yè)]

作者: 勁柳MARTIN 時(shí)間: 2020-3-18 10:39
標(biāo)題: 獨(dú)輪車上臺(tái)階需要多大扭矩
如圖所示，獨(dú)輪車總重量為G,，同軸電機(jī)驅(qū)動(dòng),。請(qǐng)問(wèn)電機(jī)（含減速機(jī)）需要多大扭矩才能翻上臺(tái)階？跪求計(jì)算公式或參考資料,。謝謝啦,！

(, 下載次數(shù): 141)

作者: 曉昀 時(shí)間: 2020-3-18 11:00
輪子從一個(gè)臺(tái)階滾上上一個(gè)臺(tái)階過(guò)程中，重心升高的高度所做的功為P,輪子滾動(dòng)的轉(zhuǎn)速為n,，根據(jù)公式T=9550*P/n計(jì)算出的就是扭矩,，計(jì)算時(shí)要考慮機(jī)械效率。

還可以用輪子上臺(tái)階時(shí)所用的拉力乘以滾動(dòng)支撐點(diǎn)到力的距離,。

作者: 紅偉92 時(shí)間: 2020-3-18 11:10
一開始也有點(diǎn)懵···很久沒(méi)做過(guò)這樣的題了,。
輪子受2個(gè)力,，一個(gè)是重力，一個(gè)是輪子與臺(tái)階接觸點(diǎn)的摩擦力,，這兩個(gè)力達(dá)成平衡,，輪子才能動(dòng)；
摩擦力應(yīng)切與輪子外圓,，也就是你電機(jī)力矩產(chǎn)生的力,；
做題的話，到這里就行了,。
實(shí)際用的話,，要考慮輪子與臺(tái)階實(shí)際能產(chǎn)生多少摩擦力（這與材料、輪子重量有關(guān),，第二個(gè)臺(tái)階還與慣性有關(guān)）,，
以及需要的上臺(tái)階時(shí)間（要給輪子一個(gè)加速度，否則還是動(dòng)不了）

作者: wryp 時(shí)間: 2020-3-18 13:18
(, 下載次數(shù): 84)

大概是這樣子吧,？請(qǐng)各位指正

作者: 勁柳MARTIN 時(shí)間: 2020-3-18 14:08

曉昀發(fā)表于 2020-3-18 11:00
輪子從一個(gè)臺(tái)階滾上上一個(gè)臺(tái)階過(guò)程中,，重心升高的高度所做的功為P,輪子滾動(dòng)的轉(zhuǎn)速為n，根據(jù)公式T=9550*P/n ...

謝謝解答,。但這樣計(jì)算似乎沒(méi)有考慮小車與臺(tái)階的尺寸關(guān)系,，還有相互作用力的關(guān)系，感覺(jué)有點(diǎn)沒(méi)底,。,。

作者: 勁柳MARTIN 時(shí)間: 2020-3-18 14:13

紅偉92 發(fā)表于 2020-3-18 11:10
一開始也有點(diǎn)懵···很久沒(méi)做過(guò)這樣的題了。
輪子受2個(gè)力,，一個(gè)是重力,，一個(gè)是輪子與臺(tái)階接觸點(diǎn)的摩擦力 ...

理論感覺(jué)應(yīng)該這么算，即以支點(diǎn)計(jì)算兩邊的力矩平衡,。但目前思路阻塞點(diǎn)是：車輪與臺(tái)階的接觸點(diǎn)如果視為轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn),，那摩擦力（也通過(guò)這個(gè)支點(diǎn)）就沒(méi)法形成力矩了。

作者: 勁柳MARTIN 時(shí)間: 2020-3-18 14:14

wryp 發(fā)表于 2020-3-18 13:18
大概是這樣子吧,？請(qǐng)各位指正

謝謝,，但你只考慮力平衡，沒(méi)有考慮力矩平衡吧,？

作者: wryp 時(shí)間: 2020-3-18 14:34

勁柳MARTIN 發(fā)表于 2020-3-18 14:14
謝謝,，但你只考慮力平衡，沒(méi)有考慮力矩平衡吧,？

你說(shuō)的這些都有,，包括輪徑與臺(tái)階的關(guān)系。我估計(jì)你還沒(méi)去理解公式怎么出來(lái)的,，請(qǐng)去理解體會(huì),。然后有問(wèn)題才能再討論,！

作者: 紅偉92 時(shí)間: 2020-3-18 15:27

勁柳MARTIN 發(fā)表于 2020-3-18 14:13
理論感覺(jué)應(yīng)該這么算，即以支點(diǎn)計(jì)算兩邊的力矩平衡,。但目前思路阻塞點(diǎn)是：車輪與臺(tái)階的接觸點(diǎn)如果視為轉(zhuǎn)動(dòng) ...

你把這個(gè)點(diǎn)視作支點(diǎn),，而不是受力點(diǎn)的話，等于是這個(gè)支點(diǎn)有一個(gè)力矩,，這個(gè)力矩就是電機(jī)的力矩,，這樣系統(tǒng)才會(huì)恢復(fù)平衡。
按你這樣的分析,，相當(dāng)于以半徑為桿,，桿端部受力G，支點(diǎn)處受力矩,，因?yàn)橐\(yùn)動(dòng),，所以地面無(wú)力產(chǎn)生

作者: 勁柳MARTIN 時(shí)間: 2020-3-18 16:30

wryp 發(fā)表于 2020-3-18 14:34
你說(shuō)的這些都有，包括輪徑與臺(tái)階的關(guān)系,。我估計(jì)你還沒(méi)去理解公式怎么出來(lái)的,，請(qǐng)去理解體會(huì)。然后有問(wèn)題才 ...

謝謝解答,！公式我應(yīng)該明白了 ,，F(xiàn)Cosa=G好理解，請(qǐng)問(wèn)FSina 用來(lái)干嘛,？

作者: 勁柳MARTIN 時(shí)間: 2020-3-18 16:36

紅偉92 發(fā)表于 2020-3-18 15:27
你把這個(gè)點(diǎn)視作支點(diǎn),，而不是受力點(diǎn)的話，等于是這個(gè)支點(diǎn)有一個(gè)力矩,，這個(gè)力矩就是電機(jī)的力矩,，這樣系統(tǒng)才 ...

謝謝解答。也就是說(shuō),，支點(diǎn)處的力矩（電機(jī)扭矩）與重力G產(chǎn)生的扭矩平衡,。摩擦力F（電機(jī)扭矩產(chǎn)生的）的豎直分力與重力G平衡（就像樓上Wryp老兄分析的那樣）。是嗎,？

作者: 紅偉92 時(shí)間: 2020-3-18 17:01

勁柳MARTIN 發(fā)表于 2020-3-18 16:36
謝謝解答,。也就是說(shuō),，支點(diǎn)處的力矩（電機(jī)扭矩）與重力G產(chǎn)生的扭矩平衡,。摩擦力F（電機(jī)扭矩產(chǎn)生的）的豎直 ...

是的

作者: 遠(yuǎn)祥 時(shí)間: 2020-3-18 22:28
計(jì)算公式是 T=9550 * P / n 。P是電機(jī)的額定（輸出）功率單位是千瓦（KW）分母是額定轉(zhuǎn)速n 單位是轉(zhuǎn)每分 (r/min)P和n可從電機(jī)銘牌中直接查到,。

作者: wryp 時(shí)間: 2020-3-19 07:42

勁柳MARTIN 發(fā)表于 2020-3-18 16:30
謝謝解答,！公式我應(yīng)該明白了，F(xiàn)Cosa=G好理解,，請(qǐng)問(wèn)FSina 用來(lái)干嘛,？

Fsina用來(lái)克服重力,，F(xiàn)cosa用來(lái)克服水平阻力，就是說(shuō),，再上臺(tái)階的時(shí)候,，如果能自鎖，自己就克服水平阻力爬上去了,，,，如果達(dá)不到自鎖，需要外力提供水平阻力,！

作者: 勁柳MARTIN 時(shí)間: 2020-3-19 10:29

wryp 發(fā)表于 2020-3-19 07:42
Fsina用來(lái)克服重力,，F(xiàn)cosa用來(lái)克服水平阻力，就是說(shuō),，再上臺(tái)階的時(shí)候,，如果能自鎖，自己就克服水平阻力爬 ...

謝謝解答,。

作者: 夢(mèng)里啥都有 時(shí)間: 2020-3-20 22:29
本帖最后由夢(mèng)里啥都有于 2020-3-20 22:57 編輯

我覺(jué)得這個(gè)場(chǎng)景感覺(jué)有點(diǎn)不可思議  當(dāng)然沒(méi)理論  所以我的話看看就好
場(chǎng)景一  假設(shè)階梯為斜波  當(dāng)輪子下滑時(shí)候  起碼時(shí)刻與斜波接觸
但是你這個(gè)場(chǎng)景二  臺(tái)階假設(shè)與邊線接觸下邊放空這個(gè)  總感覺(jué)怪怪的

不好意思  我誤解了  發(fā)表了刪除不了也有慣性一說(shuō)  保持運(yùn)動(dòng)

給不了幫助說(shuō)下感覺(jué)
只要輪子一動(dòng) 下面就會(huì)放空  感覺(jué)與摩擦力無(wú)關(guān)  與（以臺(tái)階邊線為支點(diǎn)）的力矩有關(guān) 啟動(dòng)不知道,。。,。
假設(shè)可以向上運(yùn)動(dòng)了慣性這個(gè)太,。。,。       用能量消耗來(lái)說(shuō) 這個(gè)能量消耗至少要大于一個(gè)臺(tái)階高度的wgh（克服重力勢(shì)能）

至于初始的啟動(dòng) 因?yàn)榈孛娼佑| 可能耗散一部分  瞬間這個(gè)怎么看  不懂,。。,。

胡說(shuō)八道的  打擾,。。,。,。

補(bǔ)充內(nèi)容 (2020-3-21 00:09):
除了重力是阻力矩提功力動(dòng)力方向在哪里  至少剛剛開始  動(dòng)力是摩擦力提供的所以這個(gè)力是與臺(tái)階平衡的
離開后無(wú)作用由慣性驅(qū)動(dòng) 慣性這個(gè)太。,。,。故繼續(xù)引用上面的回復(fù)  知道能量耗散停止驅(qū)動(dòng)

補(bǔ)充內(nèi)容 (2020-3-21 00:09):
表述亂說(shuō)的  概念也很隨意

作者: 夢(mèng)里啥都有 時(shí)間: 2020-3-20 23:15

紅偉92 發(fā)表于 2020-3-18 17:01
是的

可否請(qǐng)教一下對(duì)于自身耗散能量的施力物體力的方向是如何的如果是一個(gè)斜波可以想成與平面平行的一個(gè)力
那么這個(gè)場(chǎng)景下臺(tái)階邊線如何判斷？

作者: 紅偉92 時(shí)間: 2020-3-21 07:57

夢(mèng)里啥都有發(fā)表于 2020-3-20 23:15
可否請(qǐng)教一下對(duì)于自身耗散能量的施力物體力的方向是如何的如果是一個(gè)斜波可以想成與平面平行的一個(gè) ...

抱歉,，“自身耗散能量的施力物體”我個(gè)人不太明白描述的是什么,，回復(fù)不了這個(gè)問(wèn)題

作者: 舉起你的爪子 時(shí)間: 2020-3-21 16:56

曉昀發(fā)表于 2020-3-18 11:00
輪子從一個(gè)臺(tái)階滾上上一個(gè)臺(tái)階過(guò)程中，重心升高的高度所做的功為P,輪子滾動(dòng)的轉(zhuǎn)速為n,，根據(jù)公式T=9550*P/n ...

9550是什么

作者: 曉昀 時(shí)間: 2020-3-21 21:57

舉起你的爪子發(fā)表于 2020-3-21 16:56
9550是什么

公式里的常數(shù)

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