Estoy tratando de averiguar si los motores eléctricos de 12 V CC que tengo son lo suficientemente potentes como para lanzar una pelota de tenis de 100 g a 30 m de distancia. La pelota de tenis se baja por una tubería y termina encajada entre 2 ruedas (radio = 0.05 m) impulsadas por los dos motores eléctricos de 12 V CC. La imagen a continuación debería aclarar la situación:
- Los motores eléctricos están girando a ~ 7000 RPM (sin carga), las especificaciones del motor están aquí: http://www.banebots.com/product/M5-RS555-12.html
- Una rueda (con una masa de 0.05 kg y un radio de 50 mm) está conectada a cada motor
- La pelota de tenis cae por la tubería y termina entre los dos discos giratorios.
- El ángulo de lanzamiento es de 20 grados.
Calculé qué tan lejos vuela la pelota si mantengo las RPM constantes en función del componente horizontal de la velocidad lineal en combinación con el tiempo de vuelo y el ángulo de lanzamiento. Sin embargo, esto no explica la masa de la pelota de tenis.
Cuando la pelota pasa a través de las dos ruedas, los motores eléctricos verán un momento opuesto. Supongo que puedo calcular el momento multiplicando el radio de masa * g *. Sin embargo, no tengo claro cómo puedo calcular con precisión el efecto sobre las RPM de los motores. Puedo optimizar la ubicación de las ruedas para que la pelota no se apriete demasiado, por lo que esperaba ignorar esto en el cálculo y construir un margen en su lugar. Al final, me gustaría que la pelota vuele al menos 30 m.
¿Alguien tiene una idea de cómo puedo calcular si los motores son lo suficientemente fuertes como para lanzar la pelota a 30 m de distancia?
Respuestas:
Bueno, coloreame asombrado. El trabajo ya está hecho para ti, más o menos. Aquí hay un documento que analiza exactamente su máquina con detalles matemáticos y de ingeniería terriblemente precisos ... excepto que no vi estimaciones del rango alcanzado, ya que estaban más preocupados por la velocidad de salida y por cubrir una cancha de tenis real.
Ahora, encontré una revisión práctica de un lanzador de pelotas de tenis que envía con éxito una pelota de hasta 90 pies, cerca de su objetivo de 30 m. De acuerdo, este es un mecanismo dramáticamente diferente, básicamente un gran resorte con una plataforma de lanzamiento para impulsar la pelota, pero sugiere que su diseño puede disparar una pelota tan lejos si puede alcanzar velocidades de salida similares.
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Estoy usando otro tipo de motor de 12 V (aquí está el enlace en eBay) que tiene 1.2 Kg de torque y 3000 rpm de velocidad. Utilicé dos ruedas de plástico de 5 pulgadas de diámetro y probé hasta qué punto los dos motores pueden lanzar la bola. A unos 45 grados de ángulo, puede disparar la pelota ~ 22-23 metros. ¡Espero que esta información ayude!
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