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Vecchio 04-03-16, 07:16   #21
Epoch
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Predefinito Re: Spirale....

Il problema che sto cercando di risolvere è questo.
Ho un carro che si move su una rotaia, questo carro è collegato con un "cordone ombelicale", che trasporta potenza elettrica/pneumatica.
Il cordone ombelicale mentre il carro si muove, è mantenuto teso da un motore passo-passo, pilotato a coppia costante. In pratica il motore si comporta come una molla che mantiene in tensione il cavo.
Il motore dell'avvolgitore è controllato con un encoder, quindi si può capire di quanto si muove.

I dati facili da ricavare, installazione per installazione, sono il diametro primitivo della bobina ed il diametro finale a cordone avvolto. Quanto si muove il carro (quindi la lunghezza del cordone) sono un dato di fatto.

Ora il discorso è per verificare se il nastro si avvolge basta e quindi non si rischia di pizzicare cavo non avvolto (con conseguente tranciatura, terremoto e traggedia), si pensava di capire quanto deve ruotare l'avvolgitore avendo come dati di partenza:
r=diametro di partenza
R=diametro finale
x=posizione del carro
X=Lunghezza massima a cui arriva il carro (e lunghezza massima del cordone).

Usare un "valore medio" non piace perché potrebbe essere grande quando il carro è distante dall'origine o troppo piccolo quando è vicino...

Ora provo a vedere le vecchie conversazioni...
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...Bisogna andare in alto per capire il trucco, che la terra non è piatta non è al centro di tutto, salire, ancor più in alto per vedere che il mondo, sta in una goccia del mare più profondo...
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Vecchio 04-03-16, 08:36   #22
ANDREAtom
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Predefinito Re: Spirale....

Non è per niente chiara l'applicazione "pratica" (o ipotetica) di questo dispositivo.
da come si è capito il "cordone ombelicale" non provvede a muovere (tirare) il carro, ma deve essere solo mantenuto in tensione; ora, il carro deve avanzare a velocità costante? in questo caso è evidente che il motore o la bobina avvolge il cordone non può girare a velocità angolare costante, ma questa deve essere ridotta progressivamente man mano che il diametro aumenta; di QUANTO deve essere ridotta? dipende ovviamente dallo spessore del cavo, quindi da quanto aumenta istante per istante il diametro della bobina........
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Ultima modifica di ANDREAtom : 04-03-16 08:42.
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Vecchio 04-03-16, 09:48   #23
ANDREAtom
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Predefinito Re: Spirale....

Ma poi, tornando all'applicazione pratica, (se di questo si tratta) che ti importa di conoscere i vari diametri assunti dalla bobina avvolgente? se il motore è pilotato a coppia costante come dicevi, ed ha funzione di "molla", avvolgerà sempre il cavo quanto basta; avrai una tensione leggermente maggiore quando la bobina e vuota e leggermente minore quando è piena.........
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Vecchio 04-03-16, 09:57   #24
Epoch
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Predefinito Re: Spirale....

@ANDREAtom
L'avvolgitore fa il suo dovere "quasi" sempre, recuperando e rilasciando il cavo perché come detto il motore si comporta ne più ne meno come una molla.

Il problema è intercettare qualsiasi problema che possa causare un blocco od un rallentamento eccessivo dell'avvolgimento con conseguente accumulo del cordone sulla pista. Se il carro ci passa sopra lo trancia.
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Vecchio 04-03-16, 10:29   #25
ANDREAtom
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Predefinito Re: Spirale....

In questo caso il preblema è esclusivamente meccanico, non matematico. Bisogna valutare quanto è lungo il cavo, quanto pesa, quanta tensione è necessaria perchè non tocchi a terra, quanta tensione massima può sopportare, ecc. ecc..
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Vecchio 04-03-16, 10:51   #26
Epoch
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Predefinito Re: Spirale....

No Andrea, il problema è matematico, in quanto se la meccanica fallisce il cervello deve accorgersene è bloccare il movimento per evitare danni. L'avvolgitore funziona il 99% delle volte ma se per un qualsi problema non avvolge bene sono dolori.
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Vecchio 04-03-16, 10:59   #27
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Predefinito Re: Spirale....

@ Epoch
Scusa, Epoch. Sarà la vecchiaia, fatto sta che faccio fatica a distillare il clou del tuo discorso, ossia il vero problema da risolvere, dall'intero contesto in cui, per inquadrare il problema che è un problema pratico, ci stanno anche informazioni superflue (che possiamo anche chiamare "noise"!).
C'è anche qualcosa che, pignolo come sono, non mi pare del tutto coerente.
Quote:
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[...] Il cordone ombelicale mentre il carro si muove, è mantenuto teso da un motore passo-passo, pilotato a coppia costante. In pratica il motore si comporta come una molla che mantiene in tensione il cavo.
a) Non so come fa un motore "passo-passo" ad essere "pilotato a coppia costante". Forse le mie nozioni tecnologiche sono ormai anacronistiche. Fatto sta che per me un motore "pilotato passo-passo" ideale è quello che va avanti o sta fermo, spostandosi o no (supposto che sia rotativo) di "un quanto angolare" alla volta ... come facevano gli ingranaggi dei vecchi orologi dotati di "scappamento" che avanzavano di un dente ad ogni periodo del pendolo (o del bilanciere). Idealmente lo "sforzo" del motore (diciamo pure la coppia se è un motore rotativo) non è fissato né dal motore né dal sistema del suo pilotaggio, ma solo dallo sforzo resistente (al quale quello del motore deve adeguarsi). Se il motore deve avanzare (o arretrare) di un passo, lo fa qualsiasi sia lo sforzo necessario a ciò. Insomma: Nell'analogia meccanica/elettricità in cui la velocità corrisponde alla corrente elettrica, un motore "passo a passo" è l'analogo meccanico del generatore ideale di corrente (di Norton, per intenderci) che continua ad erogare corrente (qualunque sia la resistenza del "carico") fino a che non ha sputato un preciso tot di carica elettrica (mentre un motore "a coppia costante" è l'analogo meccanico di un generatore ideale di tensione, ossia di Thevenin).
Ecco: se mi metti insieme "passo-passo" e "a coppia costante" non mi ci raccapezzo più!
b) Una "molla" che tiene teso qualcosa non è un dispositivo a "sforzo costante" (dove lo sforzo è una forza – in newton, per intenderci – o un "momento di forza", detto anche [per antonomasia] "coppia"). La legge di Hooke è di proporzionalità tra intensità dello sforzo e valore dello spostamento (lineare o angolare che sia). Nella detta analogia meccanica/elettricità, l'analogo elettrico di una molla è un condensatore. Una molla – con certa costante elastica – in tensione meccanica (perché allontanata dalla condizione di riposo di un certo spostamento) corrisponde ad un condensatore (con certa capacità elettrica) in tensione elettrica (perché cariicato con una certa quantità di carica elettrica).
Il mantenere il cavo (cordone ombelicale) a tensione (meccanica costante) si fa proprio con un motore "a coppia costante" che gira in un senso o nell'altro non su pilotaggio specificamente voluto ed imposto bensì in conseguenza del fatto che l'altra estremità del cavo avanzi o arretri. Nel paragone elettrico, supponi di collegare una batteria ideale (generatore di Thevenin a tensione costante) con l'uscita di un generatotre ideale di corrente pilotabile, che sputa o beve corrente elettrica poca o molta in dipendenza di un voluto pilotaggio. [La batteria corrisponde al dispositivo che ruba (avvolge) o porge (svolge) il cavo al carro che si sposta, e il generatore di corrente corrisponde al carro ferroviario che, avanzando o arretrando, varia a suo piacimento la lunghezza del cavo svolto di cui ha bisogno]. Ecco che allora all'uscita della batteria la cotrrente non dipende da lei ma dal generatore di corrente (che può essere pilotato in modo da erogare o assorbire precisi quantitativi di carica elettrica – che nell'analogia diventano precisi spostamenti, ossia precisi posizionamenti del carro in questo o quel punto della ferrovia –-

A me vengono in mente ... dispositivi dei miei vecchi tempi, come motori asincroni fermi o a velocità molto basse rispetto a quelle di sincronismo, costruiti in modo tale da sopportare permanentemente la corrente di cortocircuito (dato che un motore asincrono fermo non è altro che un induttore, particolarissimo dal punto di vista costruttivo, ma veramente solo "induttore" (ovviamente con la sua resistenza parassita).

Il discorso cambia se, come è nella pratica dei circuiti elettrici che simulano "generatori ideali di corrente", ci sono delle precise (soglie per lo sforzo in un senso o nell'altro) oltre le quali non si va.
[Questo, nell'analogia col generatore di corrente, corrisponde alla "saturazione" del dispositivo. Mi spiego. Se ho un generatore di corrente pratico, quando la resistenza del carico aumenta, aumenta anche la tensione elettrica su di esso se il generatore di corrente gli impone di assorbire una data corrente. Arrivati ad una certa (massima) tensione (diciamola "soglia"), il generatore di corrente non ce la fa più! In particolare a circuito aperto la corrente cessa ed il generatore di corrente cessa di essere tale, diventando in pratica un generatore di tensione perché saturandosi provocherà una certa tensione costante sull'uscita ormai in "aperto circuito", come farebbe una batteria elettrica.
---------
Mi rendo conto che il tuo problema è un altro.
Ma quello mi pare semplice dal punto di vista teorico.
Se il cordone è cilindrico a diametro costante – diciamo d – e la puleggia di avvolgimento è larga come il suo diametro, cioè d ... più un po' di gioco per ridurre l'attrito (cioè uno strato è dato da una sola spira) allora:
• Il numero di spire N è collegato ai raggi r della puleggia vuota (cioè a carro ferroviario a distanza massima) ed R della puleggia piena (cioè a carro a distanza minima) dall'equazione
N·d = R – r;
• La lunghezza X del cavo è collegata ad R, r e d dall'equazione
π(R^2 – r^2) = X·d;
[Pensa all'area della "corona circolare" costituita dal cavo avvolto e alla stessa area quale ... "fiancata" del cavo quando questo fosse tutto svolto e rettilineo.]

Queste formule teoriche sono solo indicative, probabilmente ben lontane dalla realtà, a differenza del caso della cassetta del vecchio registratore "mangianastrI". Là il nastro è sottilissimo e le spire sono moltissime; qua il numero di spire N = (R – r)/d è piccolo ... non so quanto piccolo ma penso abbastanza piccolo da rendere molto grossolano il modello della "corona circolare" perché (immagino) non è trascurabile il diametro d del cavo rispetto aai raggi r d R della puleggia vuota o piena– (mentre nella "cassetta" del registratore è trascurabile lo spessore del nastro magnetico rispetto al raggio della bobina (vuota o piena o avvolta parzialmente)
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Erasmus
«NO a nuovi trattati intergovernativi!»
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Vecchio 04-03-16, 11:01   #28
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Predefinito Re: Spirale....

la catenaria! un guardafili dell'enel ci potrebbe dire tutto...

in sua assenza, cercare in rete e prendendo l'approssimazione alla parabola, i seni iperbolici mica me li ricordo
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Vecchio 04-03-16, 11:08   #29
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Predefinito Re: Spirale....

Ma a maggior ragione il problema è meccanico; quale matematica vuoi applicare? ci sono una infinità di variabili........ Innanzitutto occorre un progetto che tenga conto di tutti i "malfunzionamenti" possibili, e poi mettere dei sensori che si accorgono immediatamente quando questi si verificano e bloccano il sistema.....
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Vecchio 04-03-16, 11:24   #30
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Comunque ha ragione Erasmus per quanto riguarda il motore passo passo; questo non ti potrà mai garantire l'effetto "molla" come farebbe un motore a induzione, o un motore in corrente continua pilotato a corrente costante.....
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