2008年10月22日水曜日

変態という名の紳士だよ^^^^^^^^^^^^^^^

マウス班の紳士ことPanpeeです。どうも。
まだマウス暦1年にもみたない私がなんとハーフサイズの魅力に取り付かれて半年から1年かけてハーフマウスを作ろうと思いたちY先輩のモータタダであげちゃうよ券を譲ってもらっちゃいました!
やったNE!マジパネェっすY先輩!
んでこれからマウスの設計をする二年or一年のためにちょっとしたマウスのトルク計算の式をつらつら書いてイキます。

加速トルク
Tm=Ta+L             Tm:動輪軸のそうトルク
等速運動期間           Ta:加速トルク
Tm=L                 L:起動摩擦負荷トルク

この二つを主に求めるのですがこれを求めるにあたって

Ta=J/g × 2πf/t    Ta:加速トルク(kg・cm) 
                 J:負荷慣性モーメント(kg・cm2)
                 g:重力加速度(980cm/sec2)
 J=WD2/8        f:動輪の等速運転速度(回転/sec)
                t:加速期間の時間(sec)
                W:物体の全重量(kg)
 L=μWD/4       μ:摩擦係数(0.09)
                D:動輪の直径(cm)

を求めます。コピペおいしいです^^^^^^^

でまぁまず全重量を決めます。Li-Poをだいたい80~100gとし私の場合ハーフなので結論から言うと使うモータ(ステッピング)は110g×2=220g  ステッピングって結構でかくて重いよね^^;;;;;;;;
でもDC難しいんだからしょうがない!!ホイールとかも含めて結果的にだいたい400gと見積もれば十分(?)なので
W=0.4とし、モータの外径は28mmなのでD=30mmとする。本当は31ぐらいにしたいけど切りが悪いのでw

J=0.4×3^2/8=0.45(kg*cm^2)

となり、次にTaを求めるためにfを決めるのですが私が使うモータの回転数はフルステップで4500(r/min)(DC24Vで;)なので中間の2000回転で考えるとf=2000/60≒33(r/s)
ちなみに速度はv=33×3=99(cm/s)となりなんと1秒で11区間勧めることに!!
おいおい本当かよ?パルス速度とかどうなの?おいしいの?とか思いますが一様続けます。
次にtですがこれは少なく見積もった方が良い?気がするので0.5(s)とします。アバウトすぎワロタw
んで
Ta=0.45/980×2×π×33/0.5≒0.19(kg・cm)

L=0.09×0.4×3/4=0.027(kg・cm)

となります。よって

Tm(加速)=0.19+0.027=0.217(kg・cm)
=217(g・cm)

Tm(等速)=L=0.027(kg・cm)
=27(g・cm)

となり、安全率を1.5倍とし

217×1.5=325.5(g・cm)

つまり、必要な起動トルクは325.5(g・cm)となります。
ここでモータの特性図を見てみましょう。2000(r/min)のときトルクは0.04~0.05(N・m)の間です。
0.04と考えて換算すると1(N)≒102(g)
なので
0.04(N・m)≒4.08(g・m)=408(g・cm)
となり
おぉ、イケるではないか。となるのです。
ただ、ここで計算に使っているモータの回転数やらトルクは電源電圧がDC24Vのものを使っているので
うまくイクかは悩みどころ・・・しかも数値もアバウトやし^^;
でも資料にモータの電圧については起動電圧しか載っとらんし^^;;;
いっそ昇圧乗せるか・・・。
これで本当にいけるのか不安や^^;;;;;;;とか思いながら徹夜で計算し終えた変態なのでした。




この文章に意見などがあれば是非書き込んでください。
計算以外にも文章が不適切だと判断された場合は削除or編集しなおしてきます。ではでは
ノシ

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