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1 設計運用範例之計算公式

  

丹耀貿易有限公司

ACE 工業油壓吸震器  設計運用範例之計算公式-1


ACE油壓吸震器提供線性的軟性接觸和平穩的直線減速吸震特性,因此超越了其他廠牌緩衝和阻尼產品。
只須右方5個參數就可計算出約達90%的應用知識。

1. 衝突物體質量
2. 衝突瞬間的速度
3. 附加推進力
4. 每小時受衝擊次數
5. 吸震器數量(平行安裝)

m (Kg)
VD (m/s)
F (N)
C (/hr)
n

主要符號說明:


W1
W2
W3
W4*
Me
m
n
v**
VD**
ω
F
C
P

質量每次衝突動能
推進力每次衝擊動能
每次衝擊總和能量
每小時總和散熱能量
有效重量值
衝擊物體重量
吸震器裝置數量(平行樟安裝)
衝擊物的速度
衝擊瞬間的速度
角加速度
附加推進力
每小時受衝擊次數
馬達馬力

Nm
Nm
Nm/c
Nm/hr
kg
kg

m/s
m/s
rads/s
N
1/hr
kW

ST**
M
I
G
h
S
L/R/r
Q
μ
t
a
α
β

逆轉扭矩(標準2.5)
扭力
轉動慣量
重力加速度(9.81)
物體掉落高度(不包括吸震器行程)
吸震器行程
半徑
反作用力
摩擦係數
減速時間
減速度
偏心角度
斜坡面角度

1 to 3
Nm
kgm²
m/s²
m
m
m
N

s
m/s²


*所有能量表裏面的W4數值只在室溫內有效。在比較高溫的範圍時,這數值相對的也會提高。
**v或VD是物體最後撞擊的速度,最後撞擊速度可能會比平均高於1.5到2倍,計算動能實請把此點列入說明。


***ST 馬達轉矩和過程中轉矩的關係。(依設計為準)

在下列所有的範例裡,所選擇的吸震器都是依据(W3)、(W4)、(Me)、(V)和需求的吸震器行程(S)。

反作用力 Q(N)
Q = ( 1.5 x W3 ) ÷ S

停止時間 t(s)
t = ( 2.6 x S ) ÷ VD²

減速率 a (m/s)

a = ( 0.75 x VD² ) ÷ S


1. 沒有附加推進力 

公式 

W1 = 0.5 x m x V2² 
W2 = F x S 
W3 = W1 + W2 
W4 = W3 x C 
VD = V 
Me = 2 x W3 ÷ VD² 

已知參數

m =100 Kg  
V =1 m/s
F =0 
C =100 /hr 
S =0.025 m 
n =1

計算

W1 = 0.5 x 100 x 1² =50 Nm 
W2 = 0 =0 Nm
W3 = 50 + 0 =50 Nm/C
W4 = 50 x 100 =5,000 Nm/hr
Me = 2 x 50 ÷ 1² =100 Kg 

建議選用:自力補償式:SC650M-2 / MC600M 多孔微調式: MA600M


2. 物體在滾輪上滑動

 

公式

W1 = 0.5 x m x V²  
W2 = m x μ x g x s 
W3 = W1 + W2 
W4 = W3 x C 
VD = V 
Me = 2 x W3 ÷ VD²

已知參數

m =300 Kg  
V =1 m/s 
F =186 N 
C =60 /hr 
S =0.05 m
n =1

計算

W1 = 0.5 x 300 x 1² =150 Nm 
W2 = 300x0.2x9.81x 0.05 =29.43 Nm
W3 = 150 + 29.43 =179.43 Nm/C
W4 = 179.43 x 60 =10,765 Nm/hr
Me = 2 x 179.43÷1² =358.9 Kg

建議選用:自力補償式:MC3350M-3 多孔微調式:MA3350M


3. 馬達附加推進力傳動

 

公式

W1 = 0.5 x m x V²
W2 = 1000 x P x ST x S÷ V 
W3 = W1 + W2 
W4 = E3 x C 
VD = V 
Me = 2 x W3 ÷VD²

已知參數

m =700 Kg
V =1 m/s  
ST=2.5 
P =4 kW
C =100 /Hr
S =0.1 m
n =1

計算

W1 = 0.5 x 700 x 1² =350 Nm
W2 = 1000 x 4 x 2.5 x 0.1 ÷ 1 =1000 Nm 
W3 = 350 + 1000 =1350 Nm/C
W4 = 1350 x 100 =135,000 Nm/hr
Me = 2 x 1350 ÷ 1² =2700 Kg

建議選用:自力補償式:MC64100M-2 多孔微調式:MA64100M


4. 有附加推進力

 

公式

W1 = 0.5 x m x V²  
W2 =( F - m x g )x s 
W3 = W1 + W2 
W4 = W3 x C 
VD = V 
Me = 2 x W3 ÷ VD² 

知參數

m =150 Kg 5 Nm 
V =1.5 m/s 
F =1,800 N 
C =300 /hr 
VD = V 
S =0.025 m 
n =1

計算

W1 = 0.5 x 150 x 1.5² =168.75 Nm 
W2 = 1,800 x 0.025 =45 Nm
W3 = 168.75 + 45 =213.75 Nm/C
W4 = 213.75 x 300 =64,125 Nm/hr
Me = 2 x 213.75 ÷ 1.5² =190 Kg

建議選用:自力補償式: MC4525M-2 多孔微調式:MA4525M
*v是有氣缸推進力最後衝擊時的速度,這瞬間的衝擊速度將可能達到1.5~2倍的平均時速。請將此點列入計算考慮。


5. 附加推進力由下往上 

公式

W1 = 0.5 x m x V²  
W2 =( F - m x g )x s 
W3 = W1 + W2 
W4 = W3 x C 
VD = V 
Me = 2 x W3 ÷ VD² 

已知參數

m =200 Kg
V =0.5 m/s
F =2,500 N
C =200 /hr
VD = V
S =0.05 m
n =1

計算

W1 = 0.5 x 200 x 0.5² =25 Nm 
W2 =(2,500-200x9.81)x0.05 =27 Nm
W3 = 25 + 27 =52 Nm/C
W4 = 52 x 200 =10,400 Nm/hr
Me = 2 x 52 ÷ 0.5² = 416 Kg

建議選用:自力補償式:MC3350M3 多孔微調式:MA3350M


6. 附加推進力由上往下 

公式

W1 = 0.5 x m x V²  
W2 =( F + m x g )x S
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD = V 
Me = 2 x W3 ÷ VD²

已知參數

m =100 Kg 
V =1 m/s
F =1,550 N
C =300 /hr
VD = V 
S =0.025 m 
n =1

計算

W1 = 0.5 x 100 x 1² =50 Nm 
W2 =(1,550+100x9.81)x0.025 =63 Nm
W3 = 50 + 63 =113 Nm/C
W4 = 113 x 300 =33,900 Nm/hr
Me = 2 x 113 ÷ 1² = 226 Kg

建議選用:自力補償式: SC650M-6 / MC3325M3 多孔微調式:MA3325M


7. 迴轉有推進力扭矩

 

公式

W1 = mxV2x0.5=0.5x1xω² 
W2 = M x S ÷ R
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x Cr
VD = VxR÷L =ωxR
Me = 2 x W3 ÷ D² 

已知參數

m =20 Kg 
V =1 m/s
M =50 Nm
R =0.5 m
L =0.8 m 
VD = 1 x 0.5 ÷ 0.8 =0.63 m/s
C =1,500 /hr
S =0.012 m

計算

W1 = 0.5 x 20 x 12 =10 Nm 
W2 = 50 x 0.012 ÷0.5 =1.2 Nm
W3 = 10 + 1.2 =11.2 Nm/C
W4 = 11.2 x 1,500 =16,800 Nm/hr
Me = 2 x 54.65÷0.63² =56 Kg

建議選用:自力補償式: MC150MH 單孔調整式:MA150M


8. 自由落體 

公式

W1 = m x g x h m =30 
W2 = m x g x s
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD =
Me = 2 x W3 ÷ VD²

公式

W1 = m x g x h m =30 
W2 = m x g x s
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD =
Me = 2 x W3 ÷ VD²

計算

W1 = 0.5 x 30 x 9.81 =147 Nm 
W2 = 30 x9.81 x 0.05 =14.7 Nm
W3 = 147 + 14.7 =161.7 Nm/C
W4 = 161.7 x 400 =64,680 Nm/hr
VD =              =3.13 m/s
Me = 2 x 161.7 ÷3.13² =33 Kg

建議選用:自力補償式: MC3350M1 多孔微調式:MA3350M