Dràibheadh ​​​​dìreach vs servomotor rothlach gèaraichte: Tomhas air buannachd dealbhaidh: Pàirt 1

Amasan Ionnsachaidh

• Tha siostaman servo rothlach san t-saoghal a’ tuiteam gann den choileanadh as fheàrr air sgàth cuingealachaidhean teignigeach.
• 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 dìreach a’ tabhann an coileanadh as fheàrr, ach tha iad nas daoire na gearmotors.

Airson deicheadan, tha servomotors gèar air a bhith mar aon de na h-innealan as cumanta anns a ’bhogsa innealan fèin-ghluasaid gnìomhachais. Bidh sevromotors le gèar a’ tabhann suidheachadh, maidseadh astar, camadh dealanach, lùbach, teannachadh, teannachadh thagraidhean agus a ’maidseadh cumhachd servomotor ris an luchd gu h-èifeachdach. Tha seo a’ togail na ceist: an e servomotor le gèar an roghainn as fheàrr airson teicneòlas gluasad rothlach, no a bheil fuasgladh nas fheàrr ann?

Ann an saoghal foirfe, bhiodh ìrean torque agus astar aig siostam servo rothlach a tha a rèir an tagraidh gus nach bi an motair ro mhòr no ro bheag. Bu chòir stiffness torsional gun chrìoch agus cùl-taic neoni a bhith aig a’ mheasgachadh de motair, eileamaidean tar-chuir, agus luchd. Gu mì-fhortanach, tha siostaman servo rothlach an t-saoghail a’ tuiteam gann de seo gu diofar ìrean.

Ann an siostam servo àbhaisteach, tha backlash air a mhìneachadh mar call gluasad eadar an motair agus an luchd air adhbhrachadh le fulangas meacanaigeach nan eileamaidean tar-chuir; tha seo a’ toirt a-steach call gluasad sam bith air feadh bogsaichean gèar, criosan, slabhraidhean, agus càraidean. Nuair a thèid inneal a chuir air an toiseach, bidh an luchd a’ seòladh am badeigin ann am meadhan fulangas meacanaigeach (Figear 1A).

Mus tèid an luchd fhèin a ghluasad leis a’ motair, feumaidh an motair tionndadh gus a h-uile slack a th’ anns na h-eileamaidean tar-chuir a ghabhail (Figear 1B). Nuair a thòisicheas an motair a’ mealladh aig deireadh gluasad, faodaidh suidheachadh an luchd a dhol seachad air suidheachadh a’ motair leis gu bheil momentum a’ giùlan an luchd nas fhaide na suidheachadh a’ motair.

Feumaidh an motair a-rithist an leac a thogail an taobh eile mus cuir e torque air an luchd gus a mhealladh (Figear 1C). Canar cùl-taic ris a’ ghluasad seo, agus mar as trice tha e air a thomhas ann an arc-mionaidean, co-ionann ri 1/60mh de cheum. Gu tric bidh sònrachaidhean cùl-taic eadar bogsaichean gèar a chaidh an dealbhadh airson an cleachdadh le servos ann an tagraidhean gnìomhachais bho 3 gu 9 arc-mionaidean.

Is e stiffness torsional an aghaidh a bhith a’ toinneamh a’ chrann motair, eileamaidean tar-chuir, agus an luchd mar fhreagairt air cleachdadh torque. Bheireadh siostam neo-chrìochnach torque chun luchd gun sleamhnachadh ceàrnach mun axis cuairteachaidh; ge-tà, toinneamh eadhon cas stàilinn cruaidh beagan fo luchd trom. Bidh meud an t-sèididh ag atharrachadh a rèir an torque a chaidh a chuir an sàs, stuth nan eileamaidean tar-chuir, agus an cumadh; gu h-intuitive, bidh pàirtean fada, tana a’ toinneamh nas motha na feadhainn ghoirid, reamhar. Is e an strì seo an aghaidh toinneamh a tha a’ toirt air fuarain coil obrachadh, leis gu bheil a bhith a’ teannachadh an earraich a’ tionndadh gach cas den uèir beagan; nì uèir nas reamhar fuaran nas cruaidhe. Bidh rud sam bith nas lugha na stiffness torsional gun chrìoch ag adhbhrachadh gum bi an siostam ag obair mar fhuaran, a’ ciallachadh gum bi lùth a dh’ fhaodadh a bhith air a stòradh san t-siostam leis gu bheil an luchd a ’seasamh an aghaidh cuairteachadh.

Nuair a thèid an cur còmhla, faodaidh stiffness torsional crìochnaichte agus cùl-taic coileanadh siostam servo a lughdachadh gu mòr. Faodaidh backlash mì-chinnt a thoirt a-steach, leis gu bheil an encoder motair a’ comharrachadh suidheachadh cas a’ motair, chan ann far a bheil an cùl-taic air leigeil leis an luchd socrachadh. Bidh Backlash cuideachd a’ toirt a-steach cùisean gleusaidh fhad ‘s a bhios an luchdan a’ tighinn còmhla agus a ’toirt a-mach às a’ motair airson ùine ghoirid nuair a bhios an luchd agus an motair a’ dol air ais air an stiùireadh càirdeach. A bharrachd air cùl-taic, bidh stiffness torsional crìochnaichte a’ stòradh lùth le bhith ag atharrachadh cuid de lùth cinneachail an motair agus an luchd gu lùth a dh’ fhaodadh a bhith ann, ga leigeil ma sgaoil nas fhaide air adhart. Bidh an sgaoileadh lùth dàil seo ag adhbhrachadh oscillation luchdan, ag adhbhrachadh ath-shuidheachadh, a’ lughdachadh na buannachdan gleusaidh as motha a ghabhas cleachdadh agus a’ toirt droch bhuaidh air freagairteachd agus ùine socrachadh an t-siostam servo. Anns a h-uile cùis, le bhith a’ lughdachadh cùl-taic agus a’ meudachadh stiffness siostam àrdaichidh e coileanadh servo agus nì e gleusadh nas sìmplidhe.

Cumaidhean servomotor axis rothlach

Is e an rèiteachadh axis rothlach as cumanta servomotor rothlach le encoder togte airson fios air ais mun t-suidheachadh agus bogsa gèar gus an torque a tha ri fhaighinn agus astar an motair a mhaidseadh ris an torque agus astar an luchd a tha a dhìth. Tha am bogsa gèar na inneal cumhachd seasmhach a tha na analog meacanaigeach de chruth-atharrachaidh airson maidseadh luchdan.

Bidh rèiteachadh bathar-cruaidh leasaichte a’ cleachdadh servomotor rothlach dràibhidh dìreach, a chuireas às do na h-eileamaidean tar-chuir le bhith a ’ceangal an luchd gu dìreach ris a’ motair. Fhad ‘s a bhios rèiteachadh gearmotor a’ cleachdadh ceangal ri cas le trast-thomhas an ìre mhath beag, bidh an siostam dràibhidh dìreach a ’bualadh an luchd gu dìreach gu flange rotor tòrr nas motha. Bidh an rèiteachadh seo a’ cuir às do chùl-taic agus a’ meudachadh stiffness torsional gu mòr. Tha an àireamh pòla nas àirde agus lùban torque àrd de motaran dràibhidh dìreach a rèir feartan torque agus astar gearmotor le co-mheas de 10: 1 no nas àirde.