snažím se vyrobit sušák na prádlo zavěšený na lankách pod stropem a potřebuji vymyslet mechanismus jeho zdvihání a spouštění. Sušák bude mít podobu dřevěného rámu ve kterém budou natažené jednotlivé šňůry; jeho hmotnost i s várkou prádla odhaduji na cca 20kg (cca 5kg rám a hrubým odhadem max 15kg mokré prádlo). V rozích rámu budou ukotvená lanka, která se u stropu přes několik kladek svedou na společný naviják.
Moje fyzikální znalosti nebyly nikdy žádná sláva, takže většina výpočtů, které jsem provedl, je porůznu vygůglená; nicméně dospěl jsem k tomuhle:
- Při 20kg by systém měl být schopný vyvinout minimálně 196.2 N síly na vyrovnání gravitace (20 * 9.81). Převedeno na točivý moment, který by bylo třeba vyvinout na naviják o poloměru 1cm, dá moment 1.962 Nm (196.2 * 0.01). Měl bych ale nějak přidat sílu potřebnou pro uvedení rámu do pohybu - efektivně pro jeho zrychlení směrem nahoru - ale nevím, jak to funguje, když počítám s konstantní rychlostí, tam by mělo být zrychlení 0 m/s^2, tzn. požadovaná síla by měla být 0 N (F = ma => F = 20 * 1), což je asi nesmysl.
- Zároveň, při poloměru navijáku 1cm vychází jeho obvod na cca 6.3cm; předpokládám-li rychlost navíjení 60rpm tj. 1 otočka za sekundu, efektivně by rychlost zdvihu měla být 6.3cm / s; z toho by mělo jít spočítat potřebný výkon motoru - pokud síla potřebná k zdvižení rámu je 196.2 N a maximální rychlost zdvihu 0.063m / s, potřebný výkon by měl být cca 12.36 W (196.2 * 0.063).
- Našel jsem motor, který se zdá, že by tyto parametry měl splňovat - https://www.ebay.com/itm/322573146649. Je to synchronní AC motor, 230 V, 14 W, 60 RPM. Někde na internetu se mi podařilo najít kalkulátor, který převádí výkon + rpm na točivý moment; ten mi pro tyto hodnoty vychází 2.23 Nm. Samozřejmě točivý moment motoru může podle typu motoru záviset na otáčkách; problém je, že pro odkazovaný motor úplně nejde sehnat slušný datasheet, takže nevím nic např. si ani nejsem jistý, že těch 14 W je výstupní výkon, je vlastně dost možné, že se jedná o příkon..
- Odkazovaný motor sice asi bude nějak zpřevodovaný, ale počítám, že "naprázdno" rozhodně svým vlastním mechanickým odporem naviják neudrží - chtěl bych tudíž ještě přidat nějaký brzdný mechanismus, který v koncových bodech zabrání navijáku v otáčení. Nejlepší by se mi zdálo použít západkový mechanismus (zachycená západka prostě mechanicky funguje vždycky, i kdyby vypadnul proud atd.) a pro pohyb směrem dolů západku odtahovat např. elektromagnetem, jen se bojím, že bude složité západku odtáhnout, když na ní zrovna visí velká zátěž.
Předem moc děkuji za jakoukoliv radu či postřeh!