گشتاور شروع توپ در مقابل گشتاور در حال اجرا: چرا آنها متفاوت هستند؟

گشتاور راه اندازی بال اسکرو و گشتاور در حال اجرا شرایط عملیاتی متفاوتی را توصیف می کنند. گشتاور راه اندازی باید چرخش را آغاز کند و محور را شتاب دهد، در حالی که گشتاور در حال اجرا سیستم را پس از تثبیت حرکت حفظ می کند.

در یک سیستم بال اسکرو که به درستی مونتاژ شده است، گشتاور شروع ممکن است نسبتاً بالاتر از گشتاور ثابت باشد. با این حال، افزایش زیاد گشتاور، مقاومت وابسته به موقعیت قوی- یا افزایش مداوم جریان موتور ممکن است نشان دهنده روانکاری نامناسب، پیش بارگذاری بیش از حد، مقاومت درزبندی، مشکلات پشتیبانی- یا عدم تراز نصب باشد.

درک اینکه گشتاور از کجا می آید، به تشخیص مقاومت معمولی بال اسکرو از یک مشکل مکانیکی در حال توسعه کمک می کند.

1. گشتاور راه اندازی بال اسکرو چیست؟

گشتاور شروع، گشتاور مورد نیاز در لحظه ای است که بال اسکرو از حالت سکون شروع به چرخش می کند. در برخی زمینه های مهندسی و نگهداری به آن گشتاور گسست نیز گفته می شود.

گشتاور راه اندازی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• گشتاور مورد نیاز برای جابجایی بار محوری خارجی
• گشتاور مورد نیاز برای شتاب دادن به جرم متحرک
• گشتاور مورد نیاز برای شتاب دادن به بال اسکرو، کوپلینگ و روتور موتور
• کشیدن داخلی از پیش بارگذاری بال اسکرو
• مقاومت در برابر مهر و موم و برف پاک کن
• از مقاومت -برینگ و روغن- پشتیبانی کنید
• مقاومت در برابر گریس قبل از شروع به گردش
• مقاومت درزگیری راهنما، کابل-زنجیره و دستگاه-

گشتاور راه اندازی لزوماً یک مقدار ثابت نیست. این می تواند با دما، شرایط روغن کاری، موقعیت پیچ، جهت حرکت و مدت زمانی که دستگاه ثابت مانده است تغییر کند.

2. گشتاور بال اسکرو چیست؟

گشتاور در حال اجرا، گشتاور مورد نیاز پس از شروع حرکت بال اسکرو است. می توان آن را در طول شتاب، سرعت ثابت-سفر یا کاهش سرعت ارزیابی کرد، بنابراین هنگام مقایسه مقادیر باید شرایط عملیاتی بیان شود.

برای تحلیل عملی، گشتاور در حال اجرا را می توان به دو شرط تقسیم کرد:

گشتاور در حال اجرا در هنگام شتاب گیری

موتور باید به شتاب دادن به جرم متحرک و اجزای در حال چرخش ادامه دهد. گشتاور ممکن است تا رسیدن به سرعت هدف نزدیک به مقدار شروع باقی بماند.

گشتاور ثابت در حال اجرا

پس از رسیدن محور به سرعت ثابت، گشتاور شتاب تقریباً صفر می شود. موتور عمدتاً نیاز به غلبه بر بار کاری خارجی و مقاومت مکانیکی سیستم بال اسکرو دارد.

به همین دلیل است که گشتاور ثابت معمولاً کمتر از گشتاور استارت یا شتاب است.

3. گشتاور شروع در برابر گشتاور در حال اجرا

مقایسه	گشتاور شروع	گشتاور در حال اجرا ثابت
شرایط عملیاتی	محور از حالت سکون شروع به حرکت می کند	محور با سرعت تقریباً ثابتی حرکت می کند
گشتاور شتاب	به طور معمول گنجانده شده است	در سرعت ثابت تقریباً صفر است
مقاومت در برابر گریس	ممکن است پس از توقف طولانی مدت یا در دمای پایین بیشتر شود	ممکن است پس از توزیع مجدد روان کننده کاهش یابد
بررسی موتور	حداکثر گشتاور را بررسی کنید	گشتاور پیوسته و RMS را بررسی کنید
علامت معمولی اگر بیش از حد باشد	افزایش جریان راه اندازی یا عدم حرکت	گرمای مداوم، جریان بالا یا سرعت ناپایدار

4. اجزای اصلی گشتاور بال اسکرو

کل گشتاور موتور در هنگام راه اندازی را می توان به صورت مفهومی به صورت زیر نشان داد:

در سرعت ثابت، معادله تقریباً تبدیل می شود:

کجا:

• T_بارگشتاور مورد نیاز برای غلبه بر بار محوری خارجی است.
• T_{شتاب خطی}گشتاور مورد نیاز برای شتاب دادن به میز متحرک و محموله است.
• T_{اینرسی چرخشی}گشتاور مورد نیاز برای شتاب دادن به بال اسکرو، کوپلینگ و سایر قطعات دوار است.
• T_بکشیدشامل پیش بارگیری مهره توپ، آب بندی، روغن کاری و مقاومت غلتشی داخلی است.
• T_دیگرشامل بلبرینگ های پشتیبانی، راهنماها، زنجیر کابل و سایر مقاومت های دستگاه است.

این تمایز مهم است زیرا خود بال اسکرو ممکن است تنها بخشی از گشتاور موتور اندازه گیری شده را به خود اختصاص دهد.

5. محاسبه گشتاور از بار محوری

گشتاور مورد نیاز برای تبدیل حرکت دورانی به نیروی محوری را می توان با استفاده از:

این محاسبه به طور خودکار شامل گشتاور پیش بار مهره، آب بندی، یاتاقان های پشتیبانی یا اینرسی چرخشی نمی شود. این اجزای گشتاور اضافی باید جداگانه در نظر گرفته شوند.

به عنوان مثال، فرض کنید یک بال اسکرو بار محوری 1000 نیوتن را با یک سرب 10 میلی متری و بازده محرکه تخمینی 0.90 حرکت می دهد:

اگر گشتاور ثابت اندازه گیری شده 2.10 N·m باشد، 0.33 N·m اضافی ممکن است از کشش مهره ساچمه ای، یاتاقان های نگهدارنده، مهر و موم و سایر مقاومت های دستگاه حاصل شود.

اگر گشتاور راه اندازی به 3.00 نیوتن متر برسد، این تفاوت ممکن است شامل گشتاور شتاب و مقاومت روانکار بیشتر در هنگام راه اندازی نیز باشد. نتیجه را باید با جدا کردن شرایط عملیاتی به جای فرض معیوب بودن بال اسکرو تحلیل کرد.

6. چگونه پیش بار بال اسکرو بر گشتاور تأثیر می گذارد

پیش بار بال اسکرو با حفظ تماس کنترل شده بین توپ ها و مسیرهای مسابقه، فاصله محوری داخلی را حذف یا کاهش می دهد. این امر صلبیت و دقت معکوس را بهبود می بخشد، اما مقاومت غلتشی داخلی را نیز افزایش می دهد.

یک پیش بار بالاتر معمولاً تولید می کند:

• فاصله محوری کمتر
• استحکام بیشتر سیستم
• پایداری معکوس بهتر
• گشتاور درگ بالاتر
• جریان موتور بالاتر
• گرمای اصطکاکی بیشتر در سرعت

بنابراین، یک مهره از پیش بارگذاری شده می‌تواند سفت‌تر از مهره‌ای{0}}تایپ باشد، حتی زمانی که هر دو محصول به درستی کار می‌کنند.

با این حال، پیش بارگذاری بیشتر همیشه بهتر نیست. پیش بارگذاری بیش از حد ممکن است باعث گرمای غیرعادی، کاهش حداکثر سرعت، تقاضای بیشتر موتور و عمر کوتاه تر بال اسکرو شود.

گشتاور پیش بارگیری باید با استفاده از مشخصات سازنده برای قطر پیچ، سرب، نوع مهره و سطح پیش بارگذاری مورد ارزیابی قرار گیرد. نمی‌توان یک استاندارد احساس جهانی را برای همه پیچ‌ها اعمال کرد.

7. مقاومت درزگیر و برف پاک کن

مهره های بال اسکرو به محدود کردن ورود گرد و غبار و آلاینده ها کمک می کنند و در عین حال روان کننده را در داخل مهره نگه می دارند. از آنجایی که لبه های آب بندی با سطح پیچ تماس دارند یا از نزدیک دنبال می شوند، به مقاومت در حال اجرا کمک می کنند.

مقاومت مهر و موم زمانی که:

• مهرها نو هستند
• مواد مهر و موم نسبتا سفت است
• دمای کار پایین است
• سطح پیچ خشک است
• مهر و موم ها آلوده یا آسیب دیده اند
• مهر و موم برای هندسه پیچ نامناسب است

مقدار کمی و ثابت کشش آب بند ممکن است طبیعی باشد. مقاومتی که در یک موقعیت پیچ به شدت تغییر می کند یا آسیب آب بندی قابل مشاهده ایجاد می کند نیاز به بازرسی دارد.

8. چگونه روغن کاری گشتاور شروع را تغییر می دهد

روانکاری تماس فلز را کاهش می دهد و از گردش صاف توپ پشتیبانی می کند، اما نوع روان کننده، کمیت، دما و شرایط نیز بر گشتاور درگ تأثیر می گذارد.

ویسکوزیته گریس

یک گریس با-ویسکوزیته یا قوام{1} بالا ممکن است مقاومت بیشتری نسبت به یک روان کننده سبک تر، به خصوص در هنگام راه اندازی ایجاد کند. روان کننده باید با توجه به بار، سرعت، دما و الزامات سازنده بال اسکرو انتخاب شود.

دمای پایین

با کاهش دما، گریس در برابر حرکت مقاوم‌تر می‌شود. یک بال اسکرو که به طور معمول در یک کارگاه گرم کار می کند ممکن است به گشتاور راه اندازی بیشتری در یک محیط سرد نیاز داشته باشد.

چربی بیش از حد

پر کردن بیش از حد مهره می تواند باعث خرد شدن چربی شود. توپ ها باید چربی اضافی را از طریق سیستم گردش خون عبور دهند و کشش و دما را افزایش دهند.

روغن کاری ناکافی

روان کننده بسیار کم نیز ممکن است مقاومت را افزایش دهد زیرا کنتاکت های نورد و آب بندی بدون لایه روان کننده کافی کار می کنند. می تواند منجر به سر و صدا، افزایش دما و سایش تدریجی شود.

دوره های طولانی بدون حرکت

پس از توقف طولانی، روان کننده ممکن است دیگر به طور یکنواخت در منطقه کار توزیع نشود. گشتاور شروع ممکن است به طور موقت تغییر کند تا زمانی که حرکت آهسته کامل{1}} آن را دوباره توزیع کند.

برای انتخاب دقیق روانکار و اصول نگهداری، نگاه کنید بهروغن کاری بال اسکرو: روغن در مقابل گریس و روش های نگهداری.

9. چرا یک بال اسکرو جدید ممکن است سفت تر به نظر برسد؟

یک بال اسکرو جدید ممکن است کشش بیشتر یا قابل توجهی نسبت به مجموعه‌ای{0}}فرسوده داشته باشد زیرا توپ-به-تماس، پیش بارگذاری، مهر و موم و روان کننده آن هنوز در شرایط اولیه خود هستند.

یک توپ پیچ جدید ممکن است به طور یکنواخت سفت شود زیرا:

• پیش بارگذاری مهره مشخص شده
• تماس مهر و موم جدید
• گریس تازه که هنوز توزیع نشده است
• دمای پایین در هنگام بازرسی
• یاتاقان ها را پشتیبانی می کند که از قبل بارگذاری شده اند

مقاومت یکنواخت با اتصال متفاوت است. یک پیچ که به درستی مونتاژ شده است باید بدون لکه های محکم ناگهانی، خراشیده شدن، کلیک فلزی یا تغییر گشتاور زیاد در طول حرکت، به آرامی بچرخد.

یک بال پیچ غیرطبیعی سفت را عمداً با سرعت زیاد اجرا نکنید تا آن را "ساییدگی" کنید. ابتدا مشخصات محصول، روغن کاری و شرایط نصب را تایید کنید.

10. ناهماهنگی نصب و گشتاور بالا

یک بال اسکرو در درجه اول برای حمل نیروی محوری طراحی شده است. نباید مجبور به جبران موتور افست، واحدهای پشتیبانی نادرست یا محل قرارگیری نادرست محفظه مهره توپ شود.

مشکلات رایج هم ترازی عبارتند از:

• شفت موتور و بال اسکرو کواکسیال نیستند.
• کوپلینگ با آفست بیش از حد یا خطای زاویه ای نصب می شود.
• واحدهای یاتاقان ثابت و پشتیبانی شده در یک راستا نیستند.
• محفظه مهره مهره توپ را به طرفین می کشد.
• محور پیچ با راهنماهای خطی موازی نیست.
• صندلی‌های یاتاقان یا شانه‌های شفت با ابعاد{0} انتهایی ساپورت مطابقت ندارند.
• پیچ‌های نصب قبل از اینکه به مجموعه اجازه داده شود خود-تراز شود، سفت می‌شوند.

ناهماهنگی اغلب باعث ایجاد گشتاور می شود که با موقعیت پیچ تغییر می کند. به عنوان مثال، محور ممکن است به راحتی نزدیک یک انتها بچرخد اما نزدیک مرکز یا انتهای مخالف سفت شود.

در آن شرایط، افزایش قدرت موتور علت مکانیکی را از بین نمی برد. ممکن است به ماشین اجازه دهد به حرکت ادامه دهد و در عین حال سایش مهره، یاتاقان ها و کوپلینگ را تسریع کند.

11. یاتاقان های پشتیبانی می توانند گشتاور را نیز افزایش دهند

گشتاور بالا همیشه توسط مهره توپ ایجاد نمی شود. واحدهای پشتیبانی پایان ثابت معمولاً از یاتاقان‌های تماس زاویه‌ای- برای کنترل حرکت محوری استفاده می‌کنند. آرایش یاتاقان و پیش بارگذاری آنها بر مقاومت چرخشی تأثیر می گذارد.

پشتیبانی-گشتاور باربری ممکن است بیش از حد باشد زیرا:

• بارگذاری بیش از حد بلبرینگ
• جهت گیری نادرست بلبرینگ
• مهره قفلی بیش از حد سفت شده است
• مقدار گریس نامناسب
• بلبرینگ نادرست-تناسب صندلی
• آلودگی یا آسیب بلبرینگ
• انتهای ثابت و پشتیبانی شده که به اجبار از تراز خارج می شوند

اگر ساچمه‌اسکرو قبل از سفت شدن مهره قفلی به آرامی می‌چرخد اما بعد از آن سفت می‌شود، قبل از تعویض مهره ساچمه‌ای باید مجموعه بلبرینگ{0}}تکیه‌کننده بررسی شود.

12. گشتاور راه اندازی در محورهای افقی و عمودی

محور افقی

در یک محور افقی، راهنماهای خطی معمولاً وزن میز متحرک را تحمل می کنند. گشتاور راه اندازی بال اسکرو عمدتاً توسط شتاب، نیروی فرآیند، مقاومت راهنما و کشش داخلی سیستم تعیین می شود.

محور عمودی

در یک محور عمودی، موتور باید در طول حرکت به سمت بالا بر گرانش غلبه کند. بنابراین گشتاور راه اندازی می تواند به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از یک محور افقی مشابه باشد.

وقتی گشتاور موتور حذف می‌شود، یک محور عمودی ممکن است به عقب برگردد. محاسبه گشتاور جایگزین نیاز به ترمز موتور مناسب، تعادل یا سیستم نگهدارنده بار مکانیکی- نیست.

13. نحوه اندازه گیری گشتاور کشیدن بال اسکرو

گشتاور درگ به بهترین وجه تحت شرایطی کاملاً مشخص اندازه گیری می شود. ثبت کنید که آیا اندازه گیری فقط شامل مهره ساچمه ای، یاتاقان های نگهدارنده، مهر و موم، کوپلینگ یا محور کامل دستگاه می شود.

یک روش بازرسی عملی عبارت است از:

1. ماشین را ایمن کنید و نیروهای فرآیند خارجی را حذف کنید.
2. برای محورهای عمودی، قبل از جدا کردن موتور یا ترمز، بار را به صورت مکانیکی نگه دارید.
3. اگر آزمایش برای جداسازی مجموعه مکانیکی در نظر گرفته شده است، موتور یا کوپلینگ را جدا کنید.
4. از یک ابزار اندازه‌گیری گشتاور با برد پایین{0}}در انتهای پیچ استفاده کنید.
5. پیچ را به آرامی در جهت جلو بچرخانید و پیک اولیه را ثبت کنید.
6. به چرخش با سرعت کم پایدار ادامه دهید و گشتاور در حال اجرا را ثبت کنید.
7. آزمایش را در جهت معکوس تکرار کنید.
8. در چندین موقعیت در امتداد ضربه قابل استفاده اندازه گیری کنید.
9. پس از رسیدن روانکار و مونتاژ به دمای پایدار، این کار را تکرار کنید.

هنگام مقایسه پیچ های مختلف یا نظارت بر تغییرات در طول زمان، اندازه گیری باید در شرایط یکسان تکرار شود.

جریان موتور می تواند اطلاعات مفیدی از وضعیت ارائه دهد، اما به طور خودکار با گشتاور بال اسکرو برابر نیست. تبدیل به ثابت گشتاور موتور نیاز دارد و باید شرایط محرک، موتور، کوپلینگ و محور کامل را در نظر بگیرد.

14. چگونه اندازه گیری را تفسیر کنیم

گشتاور یکنواخت در کل سکته مغزی

مقاومت ثابت ممکن است نشان دهنده پیش بارگیری معمولی، کشش آب بندی یا مقاومت روانکاری باشد. ارزش را با مشخصات محصول یا ماشین مقایسه کنید.

یک موقعیت سفت

افزایش موضعی گشتاور ممکن است نشان دهنده آسیب شفت، آلودگی، نقص راه آهن، خمش موضعی یا اعوجاج نصب باشد.

گشتاور به سمت یک انتها افزایش می یابد

این ممکن است نشان دهنده پشتیبان-عدم تراز کردن واحد، آفست محفظه مهره- یا از بین رفتن موازی بودن بین بال اسکرو و راهنماهای خطی باشد.

پس از نصب پشتیبانی، گشتاور در هر دو جهت بالا است

پیش بارگیری، مهره قفل، تناسب بلبرینگ و تراز بودن دو واحد پشتیبانی را بررسی کنید.

گشتاور راه اندازی در هنگام سرد زیاد است اما پس از چندین سیکل کاهش می یابد

ویسکوزیته روان کننده و سفتی مهر و موم ممکن است در این امر نقش داشته باشد. اطمینان حاصل کنید که گریس برای حداقل دمای عملیاتی مناسب است.

گشتاور در حال اجرا همچنان در حال افزایش است

افزایش مداوم بیش از یک اوج کوتاه استارت آپ نگران کننده است. توقف کنید و مشکلات روانکاری، پیش بارگذاری بیش از حد، ناهماهنگی، آسیب یاتاقان یا گرمای غیرعادی را بررسی کنید.

15. مقاومت معمولی یا مشکل؟

مشاهده	تفسیر احتمالی
مقاومت صاف و یکنواخت	ممکن است پیش بارگذاری معمولی، آب بندی یا کشش روان کننده باشد
افزایش مختصر راه اندازی در دمای پایین	درجه حرارت روانکار و مقدار گریس را بررسی کنید
یک نقطه سفت ناگهانی در همان موقعیت	تراز، آلودگی و وضعیت راهرو را بازرسی کنید
گشتاور پس از سفت کردن محفظه مهره تغییر می کند	ناهماهنگی محفظه مهره‌ای احتمالی-
گشتاور پس از سفت کردن مهره قفلی تغییر می کند	پشتیبانی احتمالی-مشکل بارگیری پیش بارگذاری
گشتاور در حال اجرا بالا با افزایش دما	مونتاژ کامل را متوقف کرده و بررسی کنید

16. کدام گشتاور باید برای انتخاب موتور استفاده شود؟

انتخاب موتور نباید فقط از گشتاور راه اندازی یا فقط گشتاور در حال اجرا استفاده کند. چرخه حرکت کامل باید بررسی شود.

• حداکثر گشتاور موتورباید راه‌اندازی، شتاب، کاهش سرعت و فرآیند کوتاه{0}}پیک‌های نیرو را پوشش دهد.
• گشتاور پیوستهدر صورت لزوم باید شرایط حرکت و نگهداری پایدار را پوشش دهد.
• گشتاور RMSباید در طول چرخه کامل کار در محدوده قابلیت حرارتی موتور باقی بماند.
• گشتاور موجود در سرعت کارباید از منحنی سرعت-گشتاور موتور بررسی شود.

افزودن یک فاکتور ایمنی مفید است، اما نباید از آن برای پنهان کردن مقاومت مکانیکی ناشناخته استفاده کرد. کشش بال مارپیچ، گشتاور یاتاقان{1}}تکیه کننده، مقاومت راهنما و نیروهای خارجی باید تا حد امکان به طور جداگانه برآورد یا اندازه گیری شوند.

17. عیب یابی گشتاور راه اندازی بیش از حد

اگر گشتاور راه اندازی بالاتر از حد انتظار است، سیستم را به ترتیب زیر بررسی کنید:

1. افقی یا عمودی بودن محور و صحیح بودن محاسبه بار را تأیید کنید.
2. تنظیمات نمایه شتاب، سرعت موتور و حرکت-را بررسی کنید.
3. نوع مهره توپی و پیش بارگذاری مشخص شده را تأیید کنید.
4. نوع روانکار، مقدار، وضعیت و محدوده دما را بررسی کنید.
5. مهر و موم و برف پاک کن ها را برای آسیب یا آلودگی بررسی کنید.
6. قبل از اتصال محفظه مهره، بال پیچ را بچرخانید تا تغییرات مونتاژ را شناسایی کنید.
7. وضعیت پیش بارگیری و مهره قفلی ثابت-بلبرینگ را بررسی کنید.
8. تراز بین موتور، کوپلینگ و بال اسکرو را بررسی کنید.
9. موازی بودن بین بال اسکرو و سیستم هدایت خطی را بررسی کنید.
10. گشتاور را در چند موقعیت و در هر دو جهت اندازه گیری کنید.

تعویض موتور با یک مدل بزرگتر نباید اولین پاسخ به گشتاور غیرقابل توضیح باشد. اگر مقاومت مکانیکی غیرعادی باشد، موتور قوی‌تر تنها ممکن است خرابی را به تأخیر بیندازد و در عین حال فشار روی کوپلینگ، مهره و یاتاقان‌های نگهدارنده را افزایش دهد.

نتیجه گیری

گشتاور راه اندازی بال اسکرو معمولاً بیشتر از گشتاور در حال کار ثابت است زیرا موتور باید حرکت را آغاز کند، اجزای متحرک و دوار را شتاب دهد و بر مقاومت اولیه پیش بارگذاری، آب بندی، روان کننده و یاتاقان های نگهدارنده غلبه کند.

این تفاوت باید صاف، قابل تکرار و مطابق با طراحی بال اسکرو و ماشین انتخابی باشد. تغییرات زیاد گشتاور، نقاط تنگ موضعی، افزایش گشتاور در حال اجرا یا گرمای بیش از حد نباید به‌عنوان شکست طبیعی-در رفتار نادیده گرفته شوند.

ارزیابی قابل اعتماد مستلزم آن است که بار خارجی، شتاب، کشش بال اسکرو، مقاومت تحمل پشتیبانی و تراز کامل دستگاه به طور جداگانه در نظر گرفته شود. این امر امکان انتخاب موتور صحیح و شناسایی مشکلات مکانیکی را قبل از ایجاد سایش زودرس فراهم می کند.

لوازم DLYتوپ پیچدر قطرهای مختلف، لیدها، ساختارهای مهره ای، شرایط پیش بارگذاری و درجه های دقت. ماشینکاری نهایی و واحدهای پشتیبانی همسان نیز می توانند با توجه به طرح دستگاه تأیید شوند.

برای بازرسی و مراقبت معمول، به بخش مراجعه کنیدراهنمای تعمیر و نگهداری پیچ های رول شده.

← بازگشت به وبلاگ DLY