Draibheadh ​​dìreach an aghaidh servomotor rothlach gèaraichte: Tomhas air buannachd dealbhaidh: Pàirt 1

Amasan Ionnsachaidh

• Chan eil siostaman servo rothlach san t-saoghal fhìor a’ coileanadh cho math ’s a ghabhas air sgàth cuingealachaidhean teicnigeach.
• Faodaidh grunn sheòrsaichean de servomotors rothlach buannachdan a thoirt do luchd-cleachdaidh, ach tha dùbhlan no cuingealachadh sònraichte aig gach fear.
• Bidh servomotors rothlach dràibhidh dhìreach a’ tabhann an coileanadh as fheàrr, ach tha iad nas daoire na motaran gèar.

Airson deicheadan, tha motaran servo gèaraichte air a bhith mar aon de na h-innealan as cumanta ann am bogsa innealan fèin-ghluasaid gnìomhachais. Bidh sevromotaran gèaraichte a’ tabhann tagraidhean suidheachaidh, maidseadh astair, camadh dealanach, lùbadh, teannachadh, agus a’ maidseadh cumhachd motair servo gu h-èifeachdach ris an luchd. Tha seo ag adhbhrachadh a’ cheist: an e motair servo gèaraichte an roghainn as fheàrr airson teicneòlas gluasad rothlach, no a bheil fuasgladh nas fheàrr ann?

Ann an saoghal foirfe, bhiodh rangachadh torque agus astar aig siostam servo rothlach a fhreagras air an tagradh agus mar sin chan eil am motair ro mhòr no ro bheag. Bu chòir gum biodh stiffness torsion gun chrìoch agus neoni backlash aig measgachadh a’ motair, eileamaidean tar-chuir, agus luchd. Gu mì-fhortanach, chan eil siostaman servo rothlach san t-saoghal fhìor a’ coileanadh an ìre mhath seo gu diofar ìrean.

Ann an siostam servo àbhaisteach, tha cùl-ghluasad air a mhìneachadh mar chall gluasaid eadar am motair agus an luchd air adhbhrachadh le fulangas meacanaigeach nan eileamaidean tar-chuir; tha seo a’ gabhail a-steach call gluasaid sam bith air feadh bogsaichean gèar, criosan, slabhraidhean, agus ceanglaichean. Nuair a thèid inneal a chumhachdachadh an toiseach, bidh an luchd a’ fleòdradh an àiteigin ann am meadhan nan fulangas meacanaigeach (Figear 1A).

Mus urrainn don motair an luchd fhèin a ghluasad, feumaidh am motair rothladh gus a h-uile slaic a tha anns na h-eileamaidean tar-chuir a ghabhail suas (Figear 1B). Nuair a thòisicheas am motair a’ slaodadh sìos aig deireadh gluasaid, faodaidh suidheachadh an luchd a dhol thairis air suidheachadh a’ motair leis gu bheil gluasad a’ giùlan an luchd seachad air suidheachadh a’ motair.

Feumaidh am motair an t-slaodadh a ghabhail a-rithist san taobh eile mus cuir e torque air an luchd gus a lughdachadh (Figear 1C). Canar backlash ris a’ chall gluasaid seo, agus mar as trice thèid a thomhas ann am mionaidean-arc, co-ionann ri 1/60mh de cheum. Bidh sònrachaidhean backlash aig bogsaichean gèar a chaidh a dhealbhadh airson an cleachdadh le servos ann an tagraidhean gnìomhachais gu tric eadar 3 agus 9 mionaidean-arc.

Is e stiffness torsion an aghaidh ri tionndadh shailean a’ motair, eileamaidean tar-chuir, agus an luchd mar fhreagairt do chur an sàs torque. Bhiodh siostam neo-chrìochnach stiff a’ gluasad torque chun luchd gun lùbadh ceàrnach timcheall air ais an rothlaidh; ge-tà, bidh eadhon shailean stàilinn chruaidh a’ lùbadh beagan fo luchd trom. Bidh meud an lùbadh ag atharrachadh a rèir an torque a thèid a chur an sàs, stuth nan eileamaidean tar-chuir, agus an cumadh; gu h-intuitive, bidh pàirtean fada, tana a’ lùbadh nas motha na pàirtean goirid, reamhar. Is e an aghaidh seo ri lùbadh a tha a’ toirt air fuarain coilich obrachadh, oir bidh teannachadh an earraich a’ lùbadh gach tionndadh den uèir beagan; bidh uèir nas reamhra a’ dèanamh fuaran nas cruaidhe. Bidh rud sam bith nas lugha na stiffness torsion neo-chrìochnach ag adhbhrachadh gum bi an siostam ag obair mar fhuaran, a’ ciallachadh gun tèid lùth comasach a stòradh anns an t-siostam fhad ‘s a tha an luchd a’ seasamh an aghaidh rothlaidh.

Nuair a thèid an cur còmhla, faodaidh stiffness torsional crìochnaichte agus backlash coileanadh siostam servo a lughdachadh gu mòr. Faodaidh backlash mì-chinnt a thoirt a-steach, leis gu bheil encoder a’ motair a’ comharrachadh suidheachadh shailean a’ motair, chan ann far a bheil an backlash air leigeil leis an luchd socrachadh. Bidh backlash cuideachd a’ toirt a-steach cùisean gleusaidh leis gu bheil an luchd a’ ceangal agus a’ dì-cheangal bhon motair airson ùine ghoirid nuair a bhios an luchd agus am motair ag atharrachadh an stiùiridh coimeasach. A bharrachd air backlash, bidh stiffness torsional crìochnaichte a’ stòradh lùth le bhith ag atharrachadh cuid de lùth cineatach a’ motair agus an luchd gu lùth a dh’fhaodadh a bhith ann, ga leigeil ma sgaoil nas fhaide air adhart. Bidh an sgaoileadh lùtha dàil seo ag adhbhrachadh crith luchd, ag adhbhrachadh ath-shuidheachadh, a’ lughdachadh buannachdan gleusaidh as àirde a ghabhas cleachdadh agus a’ toirt droch bhuaidh air freagairteachd agus ùine socrachaidh an t-siostam servo. Anns a h-uile cùis, bidh lughdachadh backlash agus àrdachadh stiffness siostam ag àrdachadh coileanadh servo agus a’ sìmpleachadh gleusaidh.

Rèiteachaidhean servomotor axis rothlach

Is e motair-servo rothlach le encoder togte airson fios-air-ais suidheachaidh agus bogsa-gèara gus an torque agus an astar a tha ri fhaighinn bhon motair a mhaidseadh ris an torque agus an astar a tha a dhìth air an luchd an rèiteachadh ais rothlach as cumanta. Tha am bogsa-gèara na inneal cumhachd seasmhach a tha na cho-chosmhail meacanaigeach ri claochladair airson maidseadh luchd.

Bidh rèiteachadh bathar-cruaidh leasaichte a’ cleachdadh servomotor rothlach dràibhidh dhìreach, a chuireas às do na h-eileamaidean tar-chuir le bhith a’ ceangal an luchd gu dìreach ris a’ motair. Ged a bhios rèiteachadh a’ mhotair gèar a’ cleachdadh ceangal ri siaft le trast-thomhas an ìre mhath beag, bidh an siostam dràibhidh dhìreach a’ boltadh an luchd gu dìreach ri flange rotor mòran nas motha. Bidh an rèiteachadh seo a’ cur às do chùl-taic agus a’ meudachadh stiffness torsion gu mòr. Tha an àireamh pòla nas àirde agus na lùban torque àrd aig motaran dràibhidh dhìreach a’ freagairt ri feartan torque agus astar motair gèar le co-mheas de 10: 1 no nas àirde.