Сызықтық жетектің өлшемін анықтау дегеніміз сізге қажетті күшті, жылдамдықты және жүрісті анықтау, содан кейін сол сандарды жетектердің нақты нәтиже бере алатын көрсеткіштерімен сәйкестендіру дегенді білдіреді. Сондай-ақ, жұмыс циклін, оның қайда жұмыс істейтінін және оны қалай орнататыныңызды қарастырасыз. Қауіпсіздік шегі туралы ұмытпаңыз, себебі сіз ең төменгі талаптар ретінде есептегеннен 1,5-2 есе көп болуыңыз керек.
1-қадам: Күш талаптарын анықтаңыз және қозғалтқыштың кірісін есептеңіз
Ең алдымен, жетектің қанша итеру немесе тарту күші қажет екенін анықтауыңыз керек. Мұнда әртүрлі күштер ойнайды және олардың барлығы қосылады.
Статикалық күш
Міне, қарапайым бөлігі. Қозғалып жатқан заттың салмағын алып, массаны ауырлық күшіне көбейтіңіз де, қандай үйкеліс күшіне тап болсаңыз, соны қосыңыз. Егер сіз бір нәрсені тіке көтерсеңіз, ауырлық күші сізбен толығымен күреседі. Заттарды көлденең жылжытасыз ба? Сіз негізінен үйкеліспен күресіп жатырсыз.
Инерциядан туындайтын динамикалық күш
Міне, осы жерде қызығырақ болады. Жүктемені үдеткенде немесе баяулатқанда, инерция рөл атқарады, бұл қосымша күш жұмсауды қажет етеді. Есептеу өте қарапайым:
- Күштің массаға көбейтіндісіне тең үдеу
- Үдеуді табу үшін, қаншалықты жылдам жүргіңіз келетінін сол жерге жету үшін кететін уақытқа бөліңіз
- Үшбұрышты қозғалыс профильдері (нөлден ең жоғары жылдамдыққа дейін, содан кейін бірден нөлге оралады) ең жоғары үдеу күштерін қажет етеді
- Трапеция пішінді профильдер (жоғары қарай жылжыңыз, тұрақты жылдамдықпен жүріңіз, содан кейін төмен қарай жылжыңыз) күштерді таратады және шың талаптарын азайтады
Бұрыштық жүктемелер және қауіпсіздік факторлары
Егер жетегіңіз түзу емес, бұрышпен итерсе немесе тартса, күш компонентін жетектің орталық сызығы бойымен есептеу керек. Ең қиын жағдай әдетте ол толығымен тартылған кезде болады, себебі бұрыш ең тік болады.
Барлығын қосқаннан кейін, 1,5 пен 2 арасындағы қауіпсіздік коэффициентіне көбейтіңіз. Бұл жастық күтпеген жағдайларды шешеді және ұзақ мерзімді перспективада жұмыстың сенімді түрде жүруін қамтамасыз етеді.
Қозғалтқыштың кіріс талаптарын есептеу
Циклдің әрбір қадамы үшін күштер мен жылдамдықтарды білгеннен кейін, қозғалтқыштың не қамтамасыз етуі керектігін есептей аласыз. Әрбір цикл қадамы үшін сізге қажет болады:
Кіріс моменті: Мин = (F · p · 100) / (2π · ηбұранда) · 100 / (i · ηжалғастырғыш)
Қайда:
- F = Бұл қадамда қажетті күш (N)
- p = бұранданың ұшы (мм)
- ηбұранда = Бұранда тиімділігі (%)
- i = Тотықсыздану коэффициенті
- ηжуплер = Жуптердің тиімділігі (%)
Енгізу жылдамдығы: nin = (60 · i · v) / p
Қайда:
- v = Осы қадамда қажетті бұранданың шығу жылдамдығы (мм/с)
- i = Тотықсыздану коэффициенті
- p = бұранданың ұшы (мм)
Бұл есептеулер сізге қозғалтқыштың циклдің әрбір нүктесінде қандай момент пен жылдамдық беруі керектігін көрсетеді, бұл сізге көмектеседі дұрыс қозғалтқышты таңдаңыз жетекті құрылғымен жұптастыру үшін.
2-қадам: Жылдамдық пен жүріс талаптарын анықтаңыз
Қажетті күшті білгеннен кейін, жүктің қалай қозғалатынын картаға түсірудің уақыты келді.
Соққы ұзындығы
Жүктің бір шетінен екінші шетіне дейін қаншалықты қашықтықты жүріп өтетінін өлшеңіз. Бұл қашықтық сізге қажетті жүріс қозғалысы болып табылады, және сіз таңдаған кез келген жетек кем дегенде соншалықты жүріске төтеп беруі керек.
Жылдамдық және қозғалыс профилі
Жүк қаншалықты жылдам қозғалуы керек? Әдетте жылдамдықтың секундына миллиметрмен немесе секундына дюйммен өлшенетінін көресіз. Есте сақтау керек нәрсе: көптеген жетектерде жылдамдық пен күш бір-біріне қарсы жұмыс істейді. Берілістердің қалай орнатылғанына байланысты көбірек итеру күші әдетте ең жоғары жылдамдықтың баяулауын білдіреді.
Қанша жылдамдықпен жылдамдыққа жету керектігін және қаншалықты тез тоқтау керектігін анықтаңыз. Бұл сіздің күш есептеулеріңізге тікелей қатысты:
- Үшбұрышты профильдер ең жылдам қозғалады, бірақ жоғары күштерді қажет етеді
- Трапеция пішінді профильдер көбірек уақытты алады, бірақ ең жоғары күш қажеттіліктерінде жеңілдетеді
- Жылдам үдеу әрқашан жоғары динамикалық күштерге тең
3-қадам: Жылдамдық талаптарын жетек шектеулеріне сәйкес тексеріңіз
Жетек мінсіз зертханалық жағдайда жұмыс істемейді, сондықтан нақты әлемдегі жағдайлар мен механикалық шектеулер мұнда өте маңызды. Жетек сіз сұраған нәрсені өңдей алатынына көз жеткізу үшін үш түрлі жылдамдық тексеруін тексеру қажет.
1-тексеру: Маңызды жылдамдық және максималды жылдамдық
Ұзын бұрандалар белгілі бір жылдамдықтарда, мысалы, гитара ішегінің дірілдеуіндей, резонанс тудыруы мүмкін. Бұл маңызды жылдамдық жүріс ұзындығына және бұранданың қалай тірелетініне байланысты. Стандартты маңызды жылдамдықты (Vcr_std) мойынтірек конфигурациясына негізделген жетек деректері парағында таба аласыз (бекітілген бос немесе бекітілген жалғыз тірек).
Егер сіздің соққыңыз стандартты жылдамдықтан өзгеше болса, нақты критикалық жылдамдықты есептеңіз:
Vcr_l = Vcr_std · (lstd² / ls²)
Қайда:
- Vcr_std = Деректер кестесіндегі стандартты критикалық жылдамдық (мм/с)
- lstd = Стандартты жүріс ұзындығы (мм)
- ls = нақты жүріс ұзындығы (мм)
Циклдің максималды жылдамдығы осы маңызды жылдамдықтан төмен болуын қамтамасыз етіңіз, әйтпесе діріл және жеделдетілген тозу пайда болады.
2-тексеру: Ең жоғары шығыс жылдамдығы және қажетті ең жоғары жылдамдық
Әрбір қолжетімді беріліс коэффициентінің деректер парағын қарап, ең жоғары шығыс жылдамдығының (Vp max) қажетті максималды жылдамдықтан (Vmax) асып түсетінін тексеріңіз. Барлық беріліс коэффициенттері жұмыс істей бермейді, себебі жоғары күш коэффициенттері максималды жылдамдық мүмкіндігімен салыстырылады.
3-тексеру: Үздіксіз шығыс жылдамдығы және орташа жылдамдық
Жетек ең жоғары жылдамдықтарды жақсы өңдеуі мүмкін, бірақ бүкіл циклдегі орташа жылдамдық үздіксіз номиналды мәнінен асып кетсе, қызып кетуі мүмкін. Цикл бойынша орташа шығыс жылдамдығын есептеңіз:
Vm = Σ(vi · ti / ttot)
Қайда:
- vi = Циклдің әрбір қадамындағы жылдамдық (мм/с)
- ti = сол жылдамдықта өткізілген уақыт (с)
- ttot = Жалпы цикл уақыты (лар)
Бұл өлшенген орташа мән сізге қажетті үздіксіз жылдамдық мүмкіндігін көрсетеді. Таңдалған беріліс коэффициенті үшін үздіксіз шығыс жылдамдығының номиналды мәні (Vc max) осы орташа мәннен асатынын тексеріңіз.
Жұмыс циклін ескеру
Жұмыс циклі жетектің қанша пайыз жұмыс істейтінін және тоқтап тұрғанын көрсетеді. 25% жұмыс циклі оның уақыттың төрттен бір бөлігінде жұмыс істейтінін және қалған үш тоқсанында бос тұратынын білдіреді. Жеңіл жұмыс төмен көрсеткіштермен де жүруі мүмкін, бірақ егер сіз жиі немесе үздіксіз жұмыс істесеңіз, сізге жоғары жұмыс циклдары немесе үздіксіз жұмыс үшін бағаланған нәрсе қажет.
Жетекті жұмыс циклінің номиналды мәнінен асырсаңыз, ол қызып кетеді. Бұл қызу майлағыштарды ыдыратады және компоненттерді тезірек тозады, әсіресе майлау барлығының бірқалыпты жұмыс істеуін қамтамасыз ететін қорғасын бұрандалы және шарлы бұрандалы конструкцияларда.
4-қадам: Күш талаптарын және қоршаған орта жағдайларын тексеріңіз
Енді жетектің күштерді майыспай, шамадан тыс жүктемей немесе уақыт өте келе істен шықпай басқара алатынын тексеру қажет.
1-тексеру: Иілу күші және максималды күш
Қысу кезіндегі ұзын жүрістер тым көп салмақты көтеретін баған сияқты бүгілуі мүмкін. Деректер парағы мойынтірек конфигурациясы үшін стандартты бүгу күшін (Fb_std) көрсетеді. Егер жүрісіңіз стандарттыдан өзгеше болса, нақты бүгу күшін есептеңіз:
Fb_l = Fb_std · (lstd² / ls²)
Қайда:
- Fb_std = Деректер парағынан алынған стандартты иілу күші (N)
- lstd = Стандартты жүріс ұзындығы (мм)
- ls = нақты жүріс ұзындығы (мм)
Бұл бұралу күшінің қажетті максималды күштен (Fmax) ыңғайлы шекпен асып түсетініне көз жеткізіңіз. Ұзын соққылар бұралу беріктігін қалай күрт төмендететініне назар аударыңыз, себебі соққы ұзындығы бөлімде квадратқа тең.
2-тексеру: Ең жоғары осьтік күш және қажетті ең жоғары күш
Әрбір қолжетімді беріліс коэффициенті үшін ең жоғары осьтік күш көрсеткішінің (Fp max) қажетті ең жоғары күштен (Fmax) асатынын тексеріңіз. Деректер парағында әрбір беріліс коэффициенті мен жетек сатысы үшін осы шектеулер көрсетілген.
3-тексеру: Үздіксіз осьтік күш және орташа күш
Жылдамдықтағы сияқты, циклдегі орташа күшті есептеу арқылы оның үздіксіз көрсеткіштерден аспайтынына көз жеткізу керек. Бұл әдіс орташа кубты есептеуді пайдаланады, себебі күш жылдамдыққа қарағанда тозуға айтарлықтай әсер етеді:
Fm = ³√[Σ(Fj³ · nj · tj / ttot) / nm]
Қайда:
- Fj = Циклдің әрбір қадамындағы күш (N)
- nj = Сол күш деңгейіндегі бағыт өзгерістерінің саны
- tj = сол күшке жұмсалған уақыт
- ttot = Жалпы цикл уақыты (лар)
- нм = циклдегі бағыт өзгерістерінің жалпы саны
Таңдалған беріліс қатынасы үшін үздіксіз осьтік күш номиналды мәні (Fc max) есептелген орташа күштен асатынын тексеріңіз.
Қоршаған орта жағдайлары
Бұл заттың нақты қай жерде жұмыс істейтіні туралы ойланыңыз. Ол қандай температураны көреді? Айналада шаң қалқып жүр ме, ауада ылғал бар ма немесе проблемалар тудыруы мүмкін химиялық заттар бар ма? Мұның бәрі сізге қандай қорғаныс рейтингі қажет екенін анықтайды. IP67 шаң мен қысқа мерзімді судың әсеріне жақсы төтеп береді, ал IP68 қиын жағдайларда қорғанысты күшейтеді.
Егер сіз коррозиялық ортамен немесе ластану мәселелерімен айналысып жатсаңыз, қорғаныс жабындары мен тығыздалған конструкцияны іздеңіз. Қазіргі заманғы сызықтық электрлік жетектері әдетте бірге келеді IP67 қорғанысы стандартты түрде, қажет болған жағдайда IP68 стандарты бойынша қолжетімді, сонымен қатар қатал өнеркәсіптік ортада төзімді коррозияға төзімді әрлеу.
Өмір сүру ұзақтығы
Бұл жетектің қызмет ету мерзімі ішінде қанша рет айналым жасауы керек? Шарлы бұрандалы конструкциялар әдетте қорғасын бұрандалы модельдерге қарағанда ұзағырақ қызмет етеді және дәлірек орналасады, бірақ олардың бастапқы құны қымбатырақ. Егер сіз миллиондаған циклдарды қарастырсаңыз, бұл өте маңызды болып табылады.
5-қадам: Қуат талаптарын есептеп, таңдауды растаңыз
Соңғы тексеру - жетектің қолданбаңызға қажетті механикалық қуатты бере алатынына көз жеткізу.
Механикалық қуатты есептеңіз
Циклдің әрбір қадамы үшін қажетті механикалық қуатты есептеңіз:
Pj = (vj · Fj) / 1000
Қайда:
- vj = Осы қадамдағы жылдамдық (мм/с)
- Fj = Осы қадамдағы күш (N)
- Нәтиже Ваттпен (Вт) көрсетілген
Барлық цикл кезеңдеріндегі максималды қуатты табыңыз. Бұл ең жоғары қуат (Pmax) сіз таңдаған беріліс коэффициенті үшін жетектің қуат шығыс шегінен (Pout_max) төмен болуы керек. Деректер парағында әрбір жетек сатысы үшін осы қуат шектеулері көрсетілген.
Қолжетімді модельдерге техникалық сипаттамаларды сәйкестендіру
Енді сіз есептеген нәтижелерді жетектердің іс жүзінде не істей алатынымен салыстырып жатырсыз. Деректер кестелерін қараған кезде, келесі негізгі сипаттамаларды ескеріңіз:
| Техникалық сипаттама | Не іздеу керек |
| Күш диапазоны | Қажеттілікке байланысты 2000N-ден 40000N-ге дейін |
| Басқару режимдері | Қосу, өшіру немесе үздіксіз жұмыс |
| Жүйелік интеграция | Қажет болса, интеллектуалды басқару немесе fieldbus опциялары |
| Қоршаған ортаны қорғау | Қауіпті орындарға арналған жарылысқа төзімді корпус |
Қуат және физикалық талаптар
Кернеу мен ток талаптарының қуат көзіне сәйкес келетінін тексеріңіз. Өткізіп жіберуге болмайтын бірнеше нәрсе:
- Максималды қуатты тартқан кезде, үдеу кезіндегі ең жоғары ток шығыны
- Шығып кеткен және толық созылған қалыптардағы физикалық дайындық
- Бекіту кронштейндері мен кез келген айналмалы жабдыққа арналған орын
- Кабельді бағыттау және техникалық қызмет көрсетуге арналған орын
Орнату стилі және қауіпсіздік мүмкіндіктері
Орнату конфигурациясының қолданбаңызға сәйкес келетініне көз жеткізіңіз. Жалпы нұсқаларға айналдыру қажет болған кезде бекіткіш бекіткіштер, бекітілген орнатуларға арналған фланец бекіткіштері және жетектің орталық сызығының айналасында айналуды қажет ететін қолданбаларға арналған түйреуіш бекіткіштер жатады.
Автоматты түрде қозғалысты тоқтататын және шамадан тыс қозғалыс кезіндегі зақымдануды болдырмайтын электрлік шектеу қосқыштары сияқты кіріктірілген қауіпсіздік мүмкіндіктерін іздеңіз. Нақты басқару қажет болса немесе автоматтандырылған жүйеге интеграцияланатын болсаңыз, позиция туралы кері байланыс маңызды болады. Заманауи ықшам дизайндар орнатуды жеңілдетеді, бірақ сіз әлі де нақты қондырғыңызбен үйлесімділікті растауыңыз керек.
Қажет болса, қайталаңыз
Егер осы есептеулерді орындағаннан кейін ештеңе сіздің барлық талаптарыңызға сәйкес келмесе, сізде нұсқалар бар. Күш талаптарын азайту үшін кері жылдамдықты немесе үдеуді реттеңіз. Механикалық артықшылықты жақсарту үшін бекіту геометриясын реттеңіз. Немесе жетек технологияларын ауыстырыңыз, мысалы, қорғасын бұрандасынан шар бұрандасының конструкциясына ауысыңыз. Кейде беріліс коэффициенті әртүрлі болғандықтан, бірнеше мәселені бірден шешетінін байқайсыз.
Барлығын біріктіру
Өлшемді дұрыс анықтау осы бес қадамды ретімен орындауды білдіреді. Тиісті қауіпсіздік буферлерімен күштерді есептеңіз, қозғалыс профиліңізді кіріс моменті мен жылдамдық талаптарымен картаға түсіріңіз, жүріс ұзындығына қатысты маңызды жылдамдық пен иілу шектерін тексеріңіз, үздіксіз рейтингтерді есептелген орташа мәндермен сәйкестендіріп, тиісті формулаларды пайдаланып тексеріңіз, содан кейін қуат шығысын және орнату жұмыстарын растаңыз.
Барлық талаптарыңызға сай келетін нәрсені таппас бұрын бірнеше рет қайталауыңыз мүмкін, бұл қалыпты жағдай. Уақыт өте келе сенімді өнімділікті қамтамасыз ете отырып, нақты қажеттілікке сай келетін шешімге тапқанша, мүмкіндігінше реттеңіз.
