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기어비에 따른 모터 토크 및 바퀴 회전수 계산 확인좀 해주세요.
게시물ID : science_45727짧은주소 복사하기
작성자 : 배꼽티요정
추천 : 0
조회수 : 20191회
댓글수 : 6개
등록시간 : 2015/02/01 12:53:28
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111.png


기어 톱니 개수가

모터부에 10
중간부1에 50
중간부2에 10
바퀴부에 50

모터 스펙은 9100rpm 에 3V 소형 DC 모터입니다.
바퀴 지름 20mm 로 봤을때

최대 몇 g 까지 짊어지고(?) 갈 수 있을까요? 
(기동토크? 라고 볼 수 있을려나...;)
아 그리고 실제로 rpm 은 얼마나 나올까요?

인터넷 보면서 공부하고 있긴한데...
응용을 못하겠네요... ㅠ


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기다리다 지쳐 혼자 계산해봤는데 맞는지 봐주세요
1. 모터부 기어가 5바퀴 돌면 -> 가운데 큰기어와 작은 기어는 1번 돈다.
2. 가운데 기어가 5바퀴를 돌아야 -> 바퀴쪽 기어는 1번 돈다.

결론 : 모터부 기어가 25번 돌아야 바퀴 1번 돈다.
       기어비는 25:1
 
차 무게가 1kg 이라 가정, 모터속도는 9100rpm, 바퀴 지름은 2cm

분당 9100회전이란 뜻이기 때문에 1초당 151.666 = 약 152번 회전
기어비가 25:1이기 때문에
1초에 약 6회전

가속기간 토크 : Tm = Ta + L 

등속운동기간 :  Tm = L
                Tm : 동륜축의 토탈 토크
                Ta : 가속 토크
                L : 마찰 부하 토크

Ta = J/g x 2πf/t
J=WD^2/8
L=μWD/4

공식에 의해...


J(부하관성 모멘트kg·cm2) = (1(물체의 전체중량kg) x 4(동륜의직경cm^2)/8)
                         = 0.5

L(마찰부하 토크) = (0.09(마찰계수) x 1(물체의 전체중량kg) x 2(동륜의 직경cm) )/ 4
                 = 0.045

Ta(가속토크) = 0.5(J)/980(중력가속도cm/sec^2) x 2*3.14*6(동륜의 등속운전속도(회전/sec)/0.5(가속기간의 시간(sec) = 0.0384

Tm(가속) = Ta + L = 0.0384 + 0.045
         = 0.0834
         = 83.4(g.cm)

Tm(등속) = 0.045(L)
         = 45(g.cm)


결론 : 이 본체는 83.4(g.cm) 의 기동토크를 가진다.

결론짓고 보니 좀 이해가 안되는데...

1kg 무게에 2cm 바퀴의 본체가 1cm 전진 하려면 83.4(g.cm)의 힘이 필요하다.
고로 힘이 남아돈다. 인가요? 

참고 사이트는 http://www.ktechno.co.kr/pictech/motor02.html 입니다.
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