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Thema: Motor für 15kg schwere Halterung

  1. #1
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    Motor für 15kg schwere Halterung

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    Hallo Leute,

    ich benötige Hilfe bei der Auswahl eines Motors, da ich absolut keine Ahnung von Motoren habe. Meine Anforderungen sind folgende:

    - Muss Ein Kabel oder ein Seil aufwickeln können
    - Sollte mit einem Gewicht von 15kg klar kommen
    - So klein und kompakt wie möglich

    Danke im Vorraus

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Ich stell mich jetzt mal extra etwas dumm an.

    Ein Motor soll mit einem Gewicht von 15kg klar kommen.
    Das kann man jetzt wie im Bild links verstehen.
    Wobei 15kg nur umgangssprachlich ein Gewicht sind, wenn man sich z.B. auf eine Waage stellt.
    Genaugenommen sind 15Kg eine Masse und die Gewichtskraft ist Masse mal Beschleunigung.
    Im Fall der Erde also mal der Erdbeschleunigung von rund 9,81m/s². (oder ganz einfach 10m/s²)

    Die Gewichtskraft wäre also 15kg * 10m/s² = 150N (N=Newton)
    Eine Motorwelle dreht sich und bringt deshalb keine Kraft sondern ein Drehmoment (Nm) auf.
    Also Newton mal Meter.
    Im Bild rechts sieht man eine Spule auf der Dein Seil aufgewickelt wird.
    Je nach Länge des Seils braucht man zum Aufwickeln mehrere Lagen.
    Dadurch ändert sich der Radius und somit das "m" von "Nm".
    Abhängig vom Radius ist also bei der selben Kraft ein unterschiedliches Drehmoment notwendig.
    Welchen Radius man maximal hat, ergibt sich aus der Größe der Seiltrommel,
    der Länge des Seils und dem Durchmesser des Seils.
    Der Seildurchmesser hängt Wiederum davon aus was für einem Werkstoff das Seil besteht.
    Ein Stahlseil für die selbe Zugkraft braucht einen kleineren Durchmesser wie eins aus Baumwolle.

    Wenn diese physikaischen Randbedingungen geklärt sind, kann man mit der Motorauswahl beginnen.
    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	15kg.jpg
Hits:	8
Größe:	23,9 KB
ID:	32061

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von Unregistriert Beitrag anzeigen
    Hallo Leute,

    ich benötige Hilfe bei der Auswahl eines Motors, da ich absolut keine Ahnung von Motoren habe. Meine Anforderungen sind folgende:

    - Muss Ein Kabel oder ein Seil aufwickeln können
    - Sollte mit einem Gewicht von 15kg klar kommen
    - So klein und kompakt wie möglich

    Danke im Vorraus
    Es fehlt eine wichtige Information: wie schnell? Aus Drehzahl und Drehmoment kann man die erforderliche Leistung des Motors bestimmen und das zeigt einem, wie "klein und kompakt" das überhaupt werden kann.

    Ein typischer Rolladenrohrmotor hat mit 15kg sicher kein Problem, ist er aber schnell genug?

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    .. Auswahl eines Motors .. Meine Anforderungen sind folgende .. Ein Kabel oder ein Seil aufwickeln .. Gewicht von 15kg ..
    Hoffentlich ist hier mit "Kabel" nicht die Zuleitung zum Motor gemeint.
    Ciao sagt der JoeamBerg

  5. #5
    Unregistriert
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    Zitat Zitat von Klebwax Beitrag anzeigen
    Es fehlt eine wichtige Information: wie schnell? Aus Drehzahl und Drehmoment kann man die erforderliche Leistung des Motors bestimmen und das zeigt einem, wie "klein und kompakt" das überhaupt werden kann.

    Ein typischer Rolladenrohrmotor hat mit 15kg sicher kein Problem, ist er aber schnell genug?

    MfG Klebwax
    Um die wichtige Information zu beantworten:

    Ich kann euch jetzt keine genaue Schnelligkeit sagen, aber ich sag es mal so er sollte für ein 1m Seil keine 10 min brauchen.

    "Hoffentlich ist hier mit "Kabel" nicht die Zuleitung zum Motor gemeint."

    Kabel war wohl etwas falsch formuliert. Geht bitte einfach von einem 1m Seil aus, welches an der Halterung befestigt ist und dieses muss aufgewickelt werden.

  6. #6
    Es muss aber richtig mit Kabel beantwortet werden, weil es ein von Faktoren ist, die genaue Schnelligkeit entscheiden...

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    .. Auswahl eines Motors .. Anforderungen .. Kabel oder ein Seil .. Gewicht von 15kg .. für ein 1m Seil keine 10 min ..
    Na dann rechnen ich mal für Dich mit 1 m Seil pro Sekunde, d.h. die 15 kg kommen in einer Sekunde einen Meter hoch <=> bei Aufwärtsfahrt.
    Weiter:
    Seil (klick mal hier) Ø 2mm, Haltekraft (Seilfestigkeit) >600 N , siehe Daten des verlinkten Seils
    Motorwelle Ø 50 mm - daraus ergibt sich, siehe i_make_it :
    die Zugkraft . . . . . . . = 150 N
    aus 150N * 0,05 m
    das Drehmoment . . . . = 7,5 Nm
    und aus 150 N mit 1m/sec ergibt das
    die Leistung . . . . . . . = 150 Nm/sec - entsprechend rund 150 W (theoretisch, für den Motor)
    bei einer Drehzahl . . -.= 380 Upm der Motorwelle.
    Mit einem entsprechenden (geschätzten) Wirkungsgrad mehr (oder langsamer fahren).

    Das wäre also mal EIN Beispiel. Schneller <=> mehr Leistung, langsamer <=> weniger Leistung. Die Zugkraft bleibt eher gleich - bis auf die Beschleunigung beim Anfahren; die ist mit dem Sicherheitsfaktor 4 in der Seilfestigkeit sehr gut enthalten.
    Geändert von oberallgeier (19.09.2016 um 15:27 Uhr) Grund: Motordrehzahl
    Ciao sagt der JoeamBerg

  8. #8
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    Zitat Zitat von oberallgeier Beitrag anzeigen
    Na dann rechnen ich mal für Dich mit 1 m Seil pro Sekunde, d.h. die 15 kg kommen in einer Sekunde einen Meter hoch <=> bei Aufwärtsfahrt.
    Weiter:
    Seil (klick mal hier) Ø 2mm, Haltekraft >600 N (siehe Daten des verlinkten Seils)
    Motorwelle Ø 50 mm - daraus ergibt sich, siehe i_make_it :
    die Zugkraft . . . . . . . = 150 N
    aus 150N * 0,05 m
    das Drehmoment . . . . = 7,5 Nm
    und aus 150 N mit 1m/sec ergibt das
    die Leistung . . . . . . . = 150 Nm/sec - entsprechend rund 150 W (theoretisch, für den Motor)
    bei einer Drehzahl . . -.= 380 Upm der Motorwelle.
    Mit einem entsprechenden (geschätzten) Wirkungsgrad mehr (oder langsamer fahren).

    Das wäre also mal EIN Beispiel. Schneller <=> mehr Leistung, langsamer <=> weniger Leistung. Die Zugkraft bleibt eher gleich - bis auf die Beschleunigung beim Anfahren (die ist mit dem Sicherheitsfaktor 4 in der Seilfestigkeit sehr gut enthalten)
    Danke für die Rechnung. Also Gut ich gehe mal davon aus ich will das ganze in 2 Sekunden hochziehen. Dann bräuchte ich doch einfach die 150 Nm durch 2sec rechnen oder habe ich da was nicht verstanden ?

    Und würde dir spontan ein Motor einfallen, der das ganze in 1min hochzieht ?

  9. #9
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    Zitat Zitat von oberallgeier Beitrag anzeigen
    Motorwelle Ø 50 mm - daraus ergibt sich, siehe i_make_it :
    aus 150N * 0,05 m
    Hier wurde aus Ø 50 mm, 0,05 m.
    Wobei die 0,05m eigentlich der Radius sind.
    Aber die Überschlagsrechnung ist ja auf Basis einer konstanten Drehzahl und keiner Beschleunigunug durchgeführt worden, Also kann man das lassen.
    Eigentlich müsste man die Beschleunigung als Lastfall nehmen und wie oft sie zeitlich vorkommt um sicherzugehen das der Motor das abkann.

    Ein 35mm Rohrmotor für einen Rolladen von 25kg hat so 10Nm.
    Was für 15kg etwa 6Nm ausmacht. Durch die Dicke der Rolladen Lamellen, wird der Hebelarm, bei gleichzeitig abnehmender Gewichtskaft, immer größer.

    So ein Rolladenmotor wäre also bei rewünschten 1m/min sogar noch zu schnell.
    Mal ein paar Beispieldaten:
    https://www.jalousiescout.de/rollade...FS0z0wod3XQLrQ
    Zugkraft: 10 Nm / 25 kg
    Geschwindigkeit: 17 U/min
    Rohrdurchmesser: 35 mm
    Spannung: 230 Volt
    Frequenz: 50 Hz
    Stromaufnahme: 0,53 A
    Motorleistung: 121 Watt
    Schutzart: IP 44
    Einschaltdauer: max. 4 Minuten
    Für Achtkantwelle: SW 40


    Mann kann auch noch eine Lose Rolle ins Spiel bringen, dann wird aus 1m Seil, 2m und das Drehmoment halbiert sich.

    Wenn wir mal von 2mm Seil und 50mm Spule ausgehen.
    sind das an der neutralen Faser 52mm Durchmesser.
    52mm * 3,14 = 163,28mm Umfang.
    Bei 12 Windungen auf der Spule bekommt man so 1,959m von dem 2mm Seil aufgewickelt.
    Also reichen 13U/min bei etwa 3Nm.

    Da dürfte ein Motor mit Schneckenradgetriebe die passende Untersetzung haben.

    https://www.amazon.com/Small-Worm-Re...DNTH345T1WFWY2
    Der Hier hat zwar 15rpm, aber bei 12V liefert der 1.5kg.cm. also rund 1,5Nm.

    https://www.amazon.com/High-torque-W.../dp/B00O7BT7MK
    Der 24V Motor hier geht bis 50rpm bei 45kg.cm, also rund 4,5Nm.
    Was passen würde.
    Geändert von i_make_it (19.09.2016 um 20:31 Uhr)

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    .. aus Ø 50 mm, 0,05 m. .. Wobe die 0,05m eigentlich der Radius sind .. Überschlagsrechnung ist .. Also kann man das lassen ..
    Ach je. Und ich weiß nicht mal, ob das jetzt mein Alter, meine Schussligkeit oder die Gehirnerschütterung von vor vier Wochen ist. Aber schön, dass Du die weiterführende Beratung so ausführlich machst.
    Ciao sagt der JoeamBerg

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