Daudzās automatizācijas sistēmās servomotors var tieši iedarbināt lodveida skrūvi, neizmantojot pārnesumkārbu. Tas ir tāpēc, ka lodveida skrūves vads jau pārvērš motora ātrgaitas-griešanos mazāka-ātruma, lielas{3}}vilces lineārā kustībā.
Tomēr tas nenozīmē, ka pārnesumkārba nekad netiek izmantota ar lodveida skrūvi. Lielas-slodzes asīs, vertikālās pacelšanas sistēmās, drošības-kritiskos mehānismos vai lietojumos ar lielu inerces neatbilstību joprojām var apsvērt pārnesumkārbas, bremžu vai citu turēšanas struktūru. Pareizā izvēle ir atkarīga no motora griezes momenta, lodveida skrūves pievada, nepieciešamā ātruma, slodzes, montāžas virziena un drošības prasībām.
Ātrā atbilde:
Lielākajai daļai lodveida skrūvju sistēmu nav nepieciešama pārnesumkārba. Pārnesumkārba tiek apsvērta tikai tad, ja tiešā motora piedziņa nespēj nodrošināt atbilstību griezes momenta, drošības, ātruma vai inerces prasībām.
1. Kāpēc lielākajai daļai lodīšu skrūvju nav nepieciešama pārnesumkārba
Lodveida skrūve nav tikai transmisijas sastāvdaļa. Tas jau ir lineāras-uz-pārveidošanas mehānisms. Skrūves vads nosaka, cik lielu lineāro gājienu rada viena pilna skrūves griešanās.
Piemēram, ja lodveida skrūvei ir 10 mm izvads, uzgrieznis pārvietojas par 10 mm, kad skrūve griežas vienu apgriezienu. Ja motors darbojas ar 3000 apgr./min, teorētiskais lineārais ātrums ir:
Lineārā ātruma formula:
Lineārais ātrums=skrūves vads × motora ātrums
10 mm/apgr. × 3000 apgr./min=30000 mm/min=30 m/min
Tas nozīmē, ka lodveida skrūve jau pārvērš ātru motora griešanos kontrolētā lineārā gājienā. Mazāks vads rada mazāku ātrumu un lielāku vilci. Lielāks vads rada lielāku ātrumu, bet prasa lielāku motora griezes momentu tai pašai vilcei.
Daudzām horizontālās pozicionēšanas asīm, iepakošanas iekārtām, CNC palīgasīm, lineārajiem moduļiem un automatizācijas sistēmām pietiek ar pareizā lodveida skrūves vada un servomotora izvēli. Pārnesumkārbas pievienošana bieži vien palielina izmaksas un sarežģītību, neuzlabojot rezultātu.
2. Lodveida skrūves vads, ātrums un vilce
Daudzi inženieri vispirms domā par svinu kā ātruma parametru. Faktiski svins ietekmē arī vilci un motora griezes momentu. Mazāks vads darbojas kā spēcīgāks mehānisks samazinājums, savukārt lielāks vads ir labāks ātrumam.
| Lodveida skrūves vads | Lineārais ātrums | Vilces spēja | Tipisks lietojums |
|---|---|---|---|
| Mazs svins | Mazāks lineārais ātrums | Lielāka vilce vienam un tam pašam motora griezes momentam | Pacelšanas asis, liela slodze, smalka padeve, precīza regulēšana |
| Vidējs svins | Līdzsvarots ātrums | Līdzsvarota vilce | Vispārējā automatizācija, CNC asis, iepakošanas tehnika |
| Liels svins | Lielāks lineārais ātrums | Nepieciešams lielāks motora griezes moments tai pašai vilces spēkam | Ātras pārsūtīšanas asis, ilga{0}}gājiena kustība, ātrgaitas{1}}pozicionēšana |
Noderīga griezes momenta aprēķināšanas formula ir:
Nepieciešamā griezes momenta formula:
T=F × svins / (2π × η)
T=nepieciešamais skrūves griezes moments, F=nepieciešamais vilces spēks, vads=skrūves vads, η=transmisijas efektivitāte.
3. Kāpēc siksnas un zobratu piedziņām parasti ir nepieciešama pārnesumkārba
Siksnu, ķēžu un zobratu piedziņas dabiski nenodrošina tādu pašu -uz-lineāro samazinājumu kā lodīšu skrūve. Ja motors tieši darbina siksnas sistēmu, lineārais ātrums var būt pārāk liels un pieejamais griezes moments var nebūt pietiekams slodzei.
Siksnas vai zobratu transmisijas sistēmās pārnesumkārbu parasti izmanto, lai:
- Samaziniet motora ātrumu līdz izmantojamam izejas ātrumam
- Palieliniet izejas griezes momentu
- Uzlabojiet motora un slodzes inerces atbilstību
- Uzlabojiet zema{0}}ātruma vadības stabilitāti
- Noteiktos lietojumos aizsargājiet motoru no pārslodzes
4. Problēmas, ko izraisa ātrumkārbas pievienošana lodveida skrūvei
Starp motoru un lodveida skrūvi ir tehniski iespējams pievienot pārnesumkārbu. Tomēr, ja motora griezes moments un ātrums jau ir piemērots, pārnesumkārba var radīt vairāk problēmu nekā labumu.
| Iespējamā problēma | Ietekme uz lodveida skrūvju sistēmu |
|---|---|
| Pretreakcija | Var samazināt pozicionēšanas precizitāti un atkārtojamību |
| Vērpes elastība | Var samazināt dinamisko reakciju un ietekmēt vadības stabilitāti |
| Papildu inerce | Var palēnināt paātrinājumu un samazināt servo reakciju |
| Vairāk komponentu | Palielina montāžas kļūdu un apkopes punktu skaitu |
| Lielāka struktūra | Nepieciešama lielāka uzstādīšanas vieta un sarežģītāks atbalsta dizains |
| Augstākas izmaksas | Var nesniegt pietiekamu praktisku labumu parastai lodveida skrūves asij |
5. Kad ir nepieciešama ātrumkārba lodīšu skrūvei?
Lai gan lielākajai daļai lodveida skrūvju asu nav nepieciešama pārnesumkārba, ir daži īpaši gadījumi, kad tā var būt noderīga.
| Stāvoklis | Nepieciešama ātrumkārba? | Iemesls |
|---|---|---|
| Horizontāla vidējas{0}}slodzes ass | Parasti nē | Bieži vien pietiek ar piemērotu servomotoru un lodveida skrūves vadu |
| Liela slodze ar ļoti mazu svinu | Varbūt | Nepieciešamais motora griezes moments var pārsniegt tiešās{0}}piedziņas iespējas |
| Vertikālā Z ass | Varbūt | Jānovērtē turēšanas drošība jaudas zuduma laikā |
| Liela inerces neatbilstība | Varbūt | Reduktors var palīdzēt uzlabot inerces saskaņošanu dažās sistēmās |
| Ierobežots motora izmērs | Varbūt | Pārnesumkārba var palielināt pieejamo izejas griezes momentu, ja vieta ierobežo motora izvēli |
| Ātrgaitas{0}}pozicionēšanas ass | Parasti nē | Pārnesumkārbas var samazināt dinamisko reakciju un palielināt inerci |
6. Vertikālās ass drošība: pārnesumkārba nav vienīgais risinājums
Attiecībā uz vertikālajām asīm galvenā problēma nav tikai griezes moments. Svarīga ir arī drošība strāvas zuduma laikā. Pārnesumkārba var palīdzēt palielināt turēšanas griezes momentu, taču to nevajadzētu uzskatīt par vienīgo drošības ierīci.
Atkarībā no mašīnas konstrukcijas inženieri var apsvērt arī:
- Servo motora bremze
- Mehāniskā bremze
- Līdzsvara struktūra
- Drošības uzgrieznis vai mehāniskā atdura
- Izslēdziet -turēšanas dizainu
- Pareiza lodveida skrūves vadu un motora griezes momenta izvēle
7. Īsta motora izvēles piemērs: nav nepieciešama pārnesumkārba
Apsveriet tipisku horizontālās pozicionēšanas asi:
| Ielādēt | 30 kg |
| Lineārais ātrums | 300 mm/s |
| Paātrinājums | 0.5 g |
| Insults | 800 mm |
| Pozicionēšanas precizitāte | ±0,02 mm |
| Bumbu skrūve | Ø20 mm, svins 10 mm |
| Pārraides efektivitāte | 0.9 |
1. darbība. Novērtējiet nepieciešamo vilces spēku. Šim horizontālajam pielietojumam, ņemot vērā paātrinājumu un praktisko rezervi, nepieciešamā vilce ir aptuveni 250 N.
2. darbība: Aprēķiniet nepieciešamo griezes momentu pie skrūves vārpstas:
T=250 × 0,01 / (2π × 0,9) ≈ 0,44 Nm
400 W servomotoram ar nominālo griezes momentu virs 1 Nm ir pietiekama griezes momenta rezerve šim lietojumam.
3. darbība: pārbaudiet ātruma prasību. Lai sasniegtu ātrumu 300 mm/s, 10 mm svina lodveida skrūvei ir nepieciešami aptuveni 1800 apgr./min.
300 mm/s ÷ 10 mm/apgr.=30 apgr./s=1800 apgr./min.
Tas ir daudzu servo sistēmu darba ātruma diapazonā. Šajā piemērā tiešā piedziņa ir praktiska un nav nepieciešama pārnesumkārba.
8. Ātrumkārba vai tiešā piedziņa? Ātro lēmumu tabula
| Jautājums | Ja Jā | Atlases virziens |
|---|---|---|
| Vai motora griezes moments ir pietiekams? | Jā | Parasti priekšroka tiek dota tiešajai piedziņai |
| Vai skrūves vads atbilst vajadzīgajam ātrumam? | Jā | Pārnesumkārba parasti nav nepieciešama |
| Vai ass ir vertikāla vai{0}}drošība ir kritiska? | Jā | Ja nepieciešams, pārbaudiet bremzes, turēšanas mehānismu vai pārnesumkārbu |
| Vai slodze ir ļoti liela un svins ļoti mazs? | Jā | Pirms lēmuma pieņemšanas aprēķiniet griezes momenta rezervi |
| Vai pārnesumkārba samazinās pozicionēšanas veiktspēju? | Jā | Izvairieties no pārnesumkārbas, ja ir iespējama tiešā piedziņa |
9. Kāda informācija pircējiem būtu jāsniedz?
Lai izlemtu, vai lodveida skrūves asij ir nepieciešama pārnesumkārba, vispirms ir jāapstiprina šāda informācija:
- Kravas svars
- Horizontālais vai vertikālais montāžas virziens
- Nepieciešamais lineārais ātrums
- Paātrinājuma prasība
- Gājiena garums
- Lodveida skrūves diametrs un svins
- Nepieciešamā pozicionēšanas precizitāte
- Servo motora jauda un nominālais griezes moments
- Darba cikls un darba laiks
- Drošības prasība jaudas zudumam vai vertikālai noturēšanai
10. Saistītais lodveida skrūvju izvēles atbalsts
Vairumā gadījumu pareizā lodveida skrūves pievada, motora griezes momenta, atbalsta bloka un sakabes izvēle ir svarīgāka nekā pārnesumkārbas pievienošana. Labi-saskaņota lodīšu skrūvju sistēma var samazināt izmaksas, ietaupīt vietu un uzlabot dinamisko reakciju.
Saistītās DLY produktu iespējas:
- Lodveida skrūveCNC iekārtām, automatizācijas sistēmām un lineārajiem moduļiem
- SFU lodveida skrūvestandarta lineārās kustības lietojumiem
- Augstas slodzes lodveida skrūvelielākai vilcei un smagākām mašīnu asīm
- Lodveida skrūves atbalststostarp BK/BF, FK/FF un EK/EF atbalsta vienības
- Sakabemotora un lodveida skrūvju savienojumam
Secinājums
Lielākajai daļai lodveida skrūvju sistēmu nav nepieciešama pārnesumkārba, jo skrūves vads jau pārvērš motora rotāciju kontrolētā lineārā ātrumā un izmantojamā vilcē. Daudzām automatizācijas asīm pareizi izvēlēts servomotors un lodveida skrūve var nodrošināt pietiekamu griezes momentu, ātrumu un pozicionēšanas veiktspēju bez papildu samazinājuma.
Pārnesumkārba jāapsver tikai tad, ja tiešā piedziņa neatbilst griezes momenta, vertikālās drošības, inerces atbilstības vai īpašām uzstādīšanas prasībām. Citos gadījumos pārnesumkārbas pievienošana var palielināt pretdarbību, izmaksas, izmēru un inerci, vienlaikus samazinot dinamisko reakciju.
Labākais risinājums ir aprēķināt nepieciešamo vilci, motora griezes momentu, skrūves ātrumu un drošības rezervi, pirms tiek pieņemts lēmums par pārnesumkārbas nepieciešamību.
Vai nepieciešama palīdzība lodveida skrūves un motora kombinācijas izvēlē?
Lūdzu, dalieties ar savu slodzi, ātrumu, gājienu, lodveida skrūves vadu, montāžas virzienu, precizitātes prasībām un motora informāciju. DLY var palīdzēt pārbaudīt, vai jūsu lodveida skrūves asij ir nepieciešama tieša piedziņa, pārnesumkārbas atbalsts vai cita skrūvju izvēle.
E-pasts: dlyexport2@dlybearing.com
WhatsApp: +86 16605788856
