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 Dimensionamento motore elettrico per automodello

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AutoreMessaggio
hacknowledge

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MessaggioTitolo: Dimensionamento motore elettrico per automodello   Dom Dic 20, 2015 9:13 pm

Buonasera a tutti,
la domanda è un po' insolita, tuttavia azzardo comunque la mia richiesta.
Avevo immaginato di assemblare una piccola automobile radiocomandata governata elettricamente a distanza da una scheda elettronica programmabile.
La componentistica è tutto sommato costituita da una carcassa esterna, quattro ruote, di cui due sole motrici (magari quelle anteriori), calettate direttamente sull'albero filettato del motore elettrico. L'unica possibilità di avanzamento in questo primo, semplice schema sarebbe costituita da un moto rettilineo. Eventualmente si potrebbe pensare in futuro di montare le ruote su un quadrilatero articolato a guida di un secondo motore passo - passo.
Tornando a noi, tutto si riduce alla scelta del motore elettrico e della relativa coppia.
Evidentemente, azzardando un segno positivo per la coppia motrice del motore elettrico, questa sarà interamente assorbita dalle due ruote in asse con l'albero motore.
Immagino a questo punto che ogni ruota assorba in modulo, non essendo la macchina dotata di un differenziale, la metà della coppia erogata dal motore elettrico.
Dovendosi chiudere il bilancio, trascurandosi l'attrito dell'aria, sarei portato a scrivere che:
COPPIA TOTALE - COPPIA_ATTRITO_RUOTA_DX - COPPIA_ATTRITO_RUOTA_SX = 2*Ia*alpha,
dove con Ia si è indicato il momento di inerzia delle ruote rispetto al proprio asse.
e dunque, qualunque sia il valore residuo erogato dalla coppia totale, questi dovrebbe incrementare la velocità angolare delle due ruote.

Qui però sono bloccato. Sempre che non abbia sbagliato tutto il resto, sui motori elettrici in catalogo su amazon io leggo un valore sia di coppia che di potenza. Questo vorrebbe dire che la velocità angolare è già stabilita, ma non è mai specificato il carico cui il motore è stato assoggettato.
Inoltre, queste coppie d'attrito come potrei calcolarle?
Pensavo ad un COPPIA_ATTRITO_RUOTA = r^forza_attrito_suolo.
Dove con r si è indicato il raggio vettore congiungete il punto di contatto tra il suolo e il centro della ruota.
E' corretto?

Ogni correzione è ben accetta e anzi richiesta!
Grazie mille per l'eventuale interessamento  Smile


Ultima modifica di hacknowledge il Mar Dic 22, 2015 12:02 pm, modificato 1 volta
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ddefalco
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MessaggioTitolo: Re: Dimensionamento motore elettrico per automodello   Mar Dic 22, 2015 12:05 am

L'argomento che propone è del tutto pertinente agli scopi di questo forum ed alla meccanica applicata alle macchine, anche se cambierei il titolo del topic in:

Dimensionamento motore elettrico per automodello
Purtroppo non mi è facile intervenire per iscritto poiché avrei molte cose da dire, ma proverò in prima battuta a fare qualche riflessione per capire meglio cosa vorrebbe fare, poiché non mi è del tutto chiaro.
Prendo spunto dalla sua frase:
"...tutto si riduce alla scelta del motore elettrico e della relativa coppia"
Il problema meccanico generale che le si presenta, se capisco bene, è la scelta di un motore elettrico con relativo pacco batteria da installare su un modello di automobile che vorrebbe costruire da se.
Se è questo, vuol dire che ha già un'idea della potenza massima di cui ha bisogno per coprire l'intero campo di funzionamento del veicolo in esame. Sia allora chiaro che il sistema in esame è l'intero veicolo. Pertanto le cause che determinano questo valore massimo, nell'ipotesi che quelle interne siano tutte conservative (cioè trascurando le perdite di potenza interna per attrito) sono solo quelle esterne al sistema che compiono lavoro resistente (o per meglio dire istante per istante danno luogo a una potenza resistente) per effetto dell'avanzamento di questo. Le forze esterne al veicolo sono:
  1. la forza d'inerzia agente sul veicolo, che per definizione è applicata nel baricentro la cui componente nella direzione di avanzamento (che non è nulla solo se è chiesta accelerazione al veicolo nella direzione di avanzamento) e la cui potenza per effetto del moto di avanzamento di questo con una certa accelerazione
  2. la forza di resistenza aerodinamica applicata nel centro di spinta delle forze aerodinamiche (grosso modo il centro geometrico della sezione frontale) che spende potenza per effetto della velocità di avanzamento
  3. le azioni della strada sulle ruote le cui componenti nella direzione di avanzamento, nell'ipotesi di strisciamento a terra nullo, non compiono lavoro per effetto del moto di avanzamento (le componenti in direzione ortogonale a quella di avanzamento sono abbastanza conservative)
  4. la forza peso agente sul veicolo che, se il moto di avanzamento avviene su un piano orizzontale non compie lavoro per effetto di questo, mentre se il moto di avanzamento avviene su un piano inclinato ad essa sarà associata una potenza.

Su questa parte mi fermo qui per l'orario tardo, sperando di stimolare altre sue (e di qualche altro interessato) riflessioni.
Spendo però ancora qualche parola sul fatto che
"sui motori elettrici in catalogo su amazon io leggo un valore sia di coppia che di potenza.
Questo vorrebbe dire che la velocità angolare è già stabilita...
"
Non vado a vedere il catalogo amazon ma le chiedo: è sicuro che quei valori di coppia e di potenza che vengono indicati non siano la coppia massima e la potenza massima che puo erogare il motore ? Se infatti fosse cosi (come poi è per tutti i motori per applicazioni terrestri) i due valori non sono ottenuti allo stesso regime di rotazione e pertanto non sono corrispondenti...
Ci sentiamo più in la e semmai venga a trovarmi nello studio perché in questo caso ritengo necessario anche dialogare per potere intendersi meglio

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hacknowledge

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MessaggioTitolo: Re: Dimensionamento motore elettrico per automodello   Mar Dic 22, 2015 12:08 pm

Buonasera prof.,
sarò certamente lieto di poterla incontrare di persona; comprendo che l'argomento è molto insidioso e una divulgazione scritta potrebbe avere l'effetto indesiderato di complicare la trattazione più del dovuto.
Ad ogni modo, non so risponderle relativamente alla domanda sui motori, in quanto su amazon purtroppo non è specificato alcunché. La ringrazio comunque per i preziosi spunti che mi ha trasmesso, in effetti adesso tutta la progettazione mi appare meno "obnubilata". Sarebbe magnifico però poter scambiare due parole nel suo studio, giacché trovai già a suo tempo utile e gratificante la lezione sull'architettura dei motori.
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MessaggioTitolo: Re: Dimensionamento motore elettrico per automodello   

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