آیا بال اسکروها به گیربکس نیاز دارند؟ اصول مهندسی و راهنمای انتخاب

در طراحی تجهیزات اتوماسیون غیراستاندارد، جفت کردن سروو موتور با پیچ توپ به پیکربندی استاندارد برای حرکت خطی تبدیل شده است.

با این حال، بسیاری از مهندسان تازه وارد در طراحی تجهیزات اغلب می پرسند:

"چرا درایوهای تسمه یا دنده تقریباً همیشه به گیربکس نیاز دارند، در حالی که پیچ های توپی به ندرت نیاز دارند؟ آیا این فقط یک عادت صنعتی است یا یک ضرورت مهندسی؟"

در این مقاله، این سوال را گام به گام - از اصول اولیه و ساختار مکانیکی تا یک مثال انتخاب واقعی - روشن خواهیم کرد تا مهندسان بتوانند تصمیمات آگاهانه ای برای طراحی سیستم حرکت خطی خود بگیرند.

پاسخ کوتاه: اضافه کردن گیربکس به بال اسکرو غیرممکن نیست، اما در بیشتر موارد، غیر ضروری است.

افزودن گیربکس به بال اسکرو می تواند مسائل و هزینه های جدیدی را بدون سود قابل توجه ایجاد کند. دلیل اصلی ساده است: یک بال اسکرو ذاتاً کاهش مکانیکی و تقویت گشتاور را فراهم می کند.

بسیاری از مهندسان تنها سرب را به عنوان پارامتر سرعت در نظر می گیرند و اهمیت مکانیکی آن را نادیده می گیرند.

سرب نسبت تبدیل بین حرکت چرخشی و حرکت خطی را تعیین می کند.
به عنوان مثال، یک گلوله پیچ 10 میلی متری مهره را در هر دور پیچ 10 میلی متر حرکت می دهد.

این به تنهایی مانند یک نسبت کاهش مکانیکی ثابت عمل می کند.

اگر موتور با سرعت 3000 دور در دقیقه بچرخد، سرعت خطی آن تنها 30 متر در دقیقه است. از منظر انرژی، خروجی-سرعت بالا،-گشتاور پایین موتور قبلاً به حرکت خطی رانش کم-سرعت بالا- تبدیل شده است.

در بسیاری از موارد، این «نسبت کاهش پنهان» معادل 10:1 یا حتی 20:1 است، که باعث می‌شود توپ اسکرو به خودی خود یک کاهنده مکانیکی با راندمان بالا باشد.

درایوهای تسمه، زنجیر و چرخ دنده به تنهایی نمی توانند کاهش یا تقویت گشتاور قابل توجهی ایجاد کنند.

اگر مستقیماً توسط موتور هدایت شود:

سرعت موتور ممکن است خیلی زیاد باشد و در نتیجه سرعت خطی غیرقابل کنترلی ایجاد شود.
گشتاور خروجی ممکن است ناکافی باشد و باعث اضافه بار موتور شود.
عدم تطابق اینرسی می تواند باعث لرزش، عملکرد ضعیف-سرعت پایین و موقعیت ناپایدار شود.

در اینجا، گیربکس برای تقویت گشتاور، کاهش سرعت و بهبود کنترل ضروری است.

در مقابل، یک سیستم بال اسکرو ذاتاً این مسائل را از طریق سرب و طراحی مکانیکی خود برطرف می کند.

در حالی که از نظر فنی امکان پذیر است، جفت کردن بال اسکرو با گیربکس اغلب اشکالاتی را به همراه دارد:

زنجیره دقیق گسترده

افزودن گیربکس باعث افزایش عکس العمل، کشش پیچشی و خطاهای مونتاژ می شود و دقت موقعیت یابی را کاهش می دهد.

افزایش هزینه و اندازه

گیربکس ها گران هستند و ردپای سیستم را بزرگ می کنند و ساختار پشتیبانی را پیچیده می کنند.

کاهش پاسخ دینامیکی

بال اسکروها در شتاب سریع و حرکت خطی پاسخگو عالی هستند. افزودن گیربکس اینرسی معادل، کاهش شتاب و درون یابی سرعت بالا را افزایش می دهد.

شرایط خاصی وجود دارد که ممکن است هنوز به گیربکس نیاز باشد:

برای بارهای نزدیک به 1 تن و سیم‌های کوچک تا 2 میلی‌متر، حتی یک موتور{2}قدرت بالا ممکن است گشتاور کافی را ارائه نکند.
در این موارد یک کاهنده دنده می تواند گشتاور را جبران کند.

برای -سیستم‌های بالابر محور Z یا سایر محورهای عمودی با نگرانی‌های ایمنی، ممکن است از گیربکس یا مکانیزم قفل خودکار برای جلوگیری از لغزش یا سقوط آزاد استفاده شود.
این بیشتر به طراحی ایمنی مربوط می شود تا انتخاب استاندارد.

این برنامه افقی معمولی را در نظر بگیرید:

بار: 30 کیلوگرم
سرعت خطی: 300 میلی متر بر ثانیه
شتاب: 0.5 گرم
سکته مغزی: 800 میلی متر
دقت موقعیت یابی: ± 0.02 میلی متر
بال اسکرو: Ø20 میلی متر، سرب 10 میلی متر، راندمان انتقال 0.9

محاسبه:

رانش مورد نیاز: ~ 250 نیوتن
گشتاور موتور در محور پیچ: ~ 0.4 نیوتن متر
موتور انتخابی: سروو 400 وات، گشتاور نامی بیشتر یا مساوی 1 نیوتن متر

نتیجه: حاشیه گشتاور کافی است، پاسخ دینامیکی عالی، ساختار ساده - بدون نیاز به گیربکس است.

این پیکربندی رایج‌ترین و ثابت‌شده‌ترین-تجهیزات اتوماسیون غیراستاندارد است.

اکثر بال اسکروها به گیربکس نیازی ندارند زیرا سرب نسبت کاهش و تقویت گشتاور داخلی را- فراهم می کند.

گیربکس ها برای درایوهای تسمه یا دنده ضروری هستند اما به ندرت به سیستم های بال اسکرو ارزش می دهند.

فقط در موارد بارهای بسیار زیاد یا ایمنی{0}}محورهای عمودی حیاتی، مهندسان باید گیربکس را در نظر بگیرند.

انتخاب صحیح موتور و بال اسکرو اغلب گیربکس را غیرضروری می کند و باعث صرفه جویی در هزینه، فضا و بهبود عملکرد دینامیکی می شود.

برای انتخاب بال اسکرو برای پروژه اتوماسیون خود به کمک نیاز دارید؟

درحرکت خطی DLY، ما به مهندسان کمک می کنیم تا ترکیب مناسب بال اسکرو و سروو موتور را برای هر برنامه اتوماسیون انتخاب کنند.

پشتیبانی طراحی رایگان و محاسبه گشتاور
راه حل های سفارشی برای تجهیزات غیر استاندارد-
پیچ های توپی با دقت-با کارایی بالا-با حمل و نقل جهانی

[امروز با ما تماس بگیرید] برای بهینه سازی سیستم حرکت خطی خود بدون گیربکس های غیر ضروری.

اکنون تماس بگیرید

شماره تلفن/واتساپ:+8618957070963
ایمیل:export@dlybearing.com
YOUTUBE:youtube.com/%40DLYlinearmotion
فیس بوک: www.facebook.com/DLYLinearMotion
وب سایت: www.deliyalinearmotion.com

←بازگشت به وبلاگ