Motorleistung bestimmen

Guten Morgen zusammen!

Ich habe mich eben hier bei euch im Forum angemeldet in der Hoffnung, dass ich hier Antworten auf meine Fragen finde, die mein Projekt momentan arg bremsen.

Als Info vorweg: Es geht nicht um Roboterbau im eigentlichen Sinne. Ich glaube aber, dass hier bei euch im Forum eine Menge Wissen vorhanden ist, was die Leistungsbestimmung für die Motorauswahl angeht. Hoffe, das ist in Ordnung :)

Also worum geht's:

Ich möchte eine Vorrichtung konstruieren und bauen, mit deren Hilfe schmale Streifen aus Karton geschnitten werden können. Dazu sollen eine Transportwalze und eine Welle, auf denen Kreismesser montiert sind, übereinander in einem festen Abstand montiert werden. Zwischen den beiden gelagerten Wellen wird der Kartonbogen, der auf bspw. einem MDF Brett aufliegt, hinduchfahren. Der Abstand zwischen Transportwalze und Messerspitzen ist etwas geringer, sodass die Messer durch den Karton hinduchschneiden.

Die untere Welle soll mit einem Motor angetrieben werden. Durch die Rotation wird das Brett mitsamt dem Karton durch die zwei Wellen gezogen. Die Messerwelle ist nicht motorisiert, dreht aber mit, da sie in Lagern ruht.

Im Anhang noch eine Skizze.

Ich stehe nun vor der Herausforderung, dass ich annähernd die richtigen Leistungswerte kennen muss, um einen passenden Motor auswählen zu können. Dabei würde ich euch gerne um Hilfe bitten.

Ich habe schon folgendes Experiment durchgeführt: Auf einer Küchenwaage habe ich einen Streifen in dem Karton mit einem Handradmesser geschnitten. Dabei hat die Waage ca. 6 kg angezeigt. Für die Berechnung würde ich der Einfachheit halber einmal annehmen, dass 100 Messer nebeneinander montiert werden sollen. Das Schnittstück soll mit 4cm pro Sekunde durch die Wellen fahren.

Könnte man mit diesen Werten ungefähr ableiten, wieviel Motorleistung/Drehmoment der Motor haben muss? Sicher müsste auch Reibung und Wirkungsgrad berücksichtigt werden, was aber denke ich so abstrakt nicht möglich sein wird. Daher würde ich gerne mit reichlichem Sicherheitsaufschlag arbeiten. Übermotorisiert ist besser als untermotorisiert.

Würde mich sehr über eure Hilfe freuen.

Sind noch weitere Infos nötig?

Euch einen schönen Tag und viele Grüße,

Jan

Zitat:

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Zitat von JanEssen

Guten Morgen zusammen!

Ich habe mich eben hier bei euch im Forum angemeldet in der Hoffnung, dass ich hier Antworten auf meine Fragen finde, die mein Projekt momentan arg bremsen.

Als Info vorweg: Es geht nicht um Roboterbau im eigentlichen Sinne. Ich glaube aber, dass hier bei euch im Forum eine Menge Wissen vorhanden ist, was die Leistungsbestimmung für die Motorauswahl angeht. Hoffe, das ist in Ordnung :)

Also worum geht's:

Ich möchte eine Vorrichtung konstruieren und bauen, mit deren Hilfe schmale Streifen aus Karton geschnitten werden können. Dazu sollen eine Transportwalze und eine Welle, auf denen Kreismesser montiert sind, übereinander in einem festen Abstand montiert werden. Zwischen den beiden gelagerten Wellen wird der Kartonbogen, der auf bspw. einem MDF Brett aufliegt, hinduchfahren. Der Abstand zwischen Transportwalze und Messerspitzen ist etwas geringer, sodass die Messer durch den Karton hinduchschneiden.

Die untere Welle soll mit einem Motor angetrieben werden. Durch die Rotation wird das Brett mitsamt dem Karton durch die zwei Wellen gezogen. Die Messerwelle ist nicht motorisiert, dreht aber mit, da sie in Lagern ruht.

Im Anhang noch eine Skizze.

Ich stehe nun vor der Herausforderung, dass ich annähernd die richtigen Leistungswerte kennen muss, um einen passenden Motor auswählen zu können. Dabei würde ich euch gerne um Hilfe bitten.

Ich habe schon folgendes Experiment durchgeführt: Auf einer Küchenwaage habe ich einen Streifen in dem Karton mit einem Handradmesser geschnitten. Dabei hat die Waage ca. 6 kg angezeigt. Für die Berechnung würde ich der Einfachheit halber einmal annehmen, dass 100 Messer nebeneinander montiert werden sollen. Das Schnittstück soll mit 4cm pro Sekunde durch die Wellen fahren.

Könnte man mit diesen Werten ungefähr ableiten, wieviel Motorleistung/Drehmoment der Motor haben muss? Sicher müsste auch Reibung und Wirkungsgrad berücksichtigt werden, was aber denke ich so abstrakt nicht möglich sein wird. Daher würde ich gerne mit reichlichem Sicherheitsaufschlag arbeiten. Übermotorisiert ist besser als untermotorisiert.

Würde mich sehr über eure Hilfe freuen.

Sind noch weitere Infos nötig?

Euch einen schönen Tag und viele Grüße,

Jan

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hallo,
ich denke, es gibt zuviele unklare Effekte und Variablen;
das einzige, was dir zur Abschätzung helfen kann, ist, wenn du das Gerät fertig aufgebaut hast, dann händisch bewegst und dabei mit einem Hebel mit Federwaage an der Antriebsachse die Kraft misst (oder mit einem handelsüblichen Drehmoment-Messer).
Dann musst du dir einen Motor mit diesem Drehmoment für die erwünschte Drehzahl suchen.

Ist das nicht zu kompliziert? Wenn ich das richtig verstehe, brauchst Du eine Mini-Tischkreissäge (ala Proxxon https://www.proxxon.com/de/micromot/27006.php), bei der mittels Walze das Stückgut drüber geschoben wird. Ich denke, eine einseitige Walze reicht aus, wenn der Tisch relativ glatt ist. Wenn das ein handelsüblicher Tonkarton ist, der auch in den Schulen zum Basteln verwendet wird, sollte ein 100W-Motor mit Getriebe für den langsamen Vorschub (max. 5cm/Sekunde) reichen, sofern das Brett gut geführt ist. Vielleicht reicht ein alter Akkuschrauber mit kleiner Gummiwalze schon aus. Muss das Brett unbedingt sein? Reicht es nicht, wenn der Karton bewegt wird?


VG, Jürgen

Das klingt nach einer Konstruktionsaufgabe für einen Maschinenbaustudenten... Oder ist es ein reales Projekt? Wär gut deinen Hintergrund zu kennen, z.B. ob so elementare Dinge wie Leistung, Drehmoment, Drehzahl, Kraft, Geschwindigkeit, Hebelgesetze bekannt sind.

Die Auflagekraft an der Küchenwage hilft dir leider nichts, du musst rausfinden, wie groß die Kraft in Bewegungsrichtung ist, dann kannst du dir dein benötigtes Drehmoment ausrechnen. Das hängt natürlich von der Auflagekraft, der Dicke und Zähigkeit der Pappe, der Schärfe des Messer und der Weichheit des Untergrundes ab, also wirst du um einen Prototyp mit mindestens einem Messer nicht herumkommen.

Aus dem Bauch heraus würde ich übrigens die Messerwalze antreiben, nicht die untere. Oder sogar beide.

Zitat:

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Das klingt nach einer Konstruktionsaufgabe für einen Maschinenbaustudenten ..

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Hmmm - Maschinenbauer MÜSSTEN fast ne sauberere Fragestellung hinbekommen ! ? ! ?

Zitat:

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.. eine Vorrichtung konstruieren und bauen, mit deren Hilfe schmale Streifen aus Karton geschnitten werden ..

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Und das klingt nach nem Motorcutter. Ohne Werbung machen zu wollen, da gäbs was von Bosch und dann noch von Bosch . . . Dort könnte man auch ne Schätzung für EINE Cutterscheibe ableiten.

Zitat:

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.. 100 Messer nebeneinander .. mit 4cm pro Sekunde ..

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Murmel, rechne, grübel, rechne, murmel, rechne . . . boah, also doch . . . > 10 kW. Klingt doch nach dem grenzenlosen Denken von . . .

Die Lagerreibung der beiden Rollen-bestimmt durch den Anpressdruck-ist so ziemlich das Einzige, was du m.E. analytisch bestimmen kannst. Wenn diese aber wesentlich in der Größenordnung des Schneidwiderstands liegen würd ich mir die Auslegung der Teile nochmal überlegen. So jedenfalls mein Bauchgefühl.

Die Schneidwiderstandskraft ist dann noch abhängig von Messerschärfe, Art und Dicke des zu schneidenden Materials und nicht zuletzt von der Gescheindigkeit, mit der du das Material da durchziehen willst.

Man könnte die Stromaufnahme eines Aktenvernichters im Betrieb messen um einen Hinweis zu erhalten.
bis 18 Blatt, 4mm Schnitt auf DinA4 in Längsrichtung, (ca. 20cm)
Schnittgeschwindigkeit: 3,6 Meter in der Minute

https://www.expertentesten.de/produk...tenvernichter/