نحوه محاسبه اینرسی سروو موتور

چرا نسبت اینرسی موفقیت تنظیم را تعیین می کند؟

محور سروو یک حلقه کنترلی است که تلاش می کند یک جرم را جابجا کند. حلقه تنها زمانی می تواند به خوبی کار کند که موتور بتواند کاری که بار انجام می دهد را احساس کند. اگر بار بسیار سنگین‌تر از انتظار موتور باشد، موتور قبل از بار حرکت می‌کند، حلقه بیش از حد اصلاح می‌شود و شما روزها را صرف تنظیم سودهایی می‌کنید که هرگز مشکلی نداشتند.

عددی که این عدم تطابق را توصیف می کند، نسبت اینرسی است: کل اینرسی بار منعکس شده تقسیم بر اینرسی روتور خود موتور. آن را قبل از سفارش موتور محاسبه کنید، نه بعد از ساخت دستگاه و ته نشین نمی شود.

اینرسی بار برای سیلندر دوار

برای یک استوانه توپر یا توخالی که حول محور خود می چرخد، اینرسی برابر است با:

J = ½ · m · r²

که در آن m جرم بر حسب کیلوگرم و r شعاع بیرونی بر حسب متر است. برای یک استوانه توخالی با شعاع داخلی rᵢ و شعاع بیرونی r₀، از ½ · m · (rᵢ² + r₀²) استفاده کنید. یک بال اسکرو به عنوان یک استوانه جامد با قطر ریشه خود در نظر گرفته می شود که اندکی اینرسی را بیش از حد برآورد می کند و جهت ایمن برای اندازه گیری است.

جرم را از هندسه به جای وزن کاتالوگ محاسبه کنید، زیرا شکل کاتالوگ شامل انتهای ماشینکاری شده است و می تواند با طول مدل شده چند درصد متفاوت باشد. برای فولاد، جرم = π · r² · L · 7850.

اینرسی بار برای یک جرم متحرک روی یک بال اسکرو

یک میز، یک اسلاید یا دروازه ای که به صورت خطی روی یک پیچ حرکت می کند دارای اینرسی چرخشی معادل در پیچ است:

J = m · (p / 2π)²

که در آن m جرم متحرک بر حسب کیلوگرم و p سرب پیچ در هر دور بر حسب متر است. این تنها مفیدترین فرمول برای طراحان ماشین است، زیرا نشان می دهد که اینرسی با مربع سرب کاهش می یابد. نصف کردن سرب، اینرسی منعکس شده جرم متحرک را به یک چهارم کاهش می دهد، به قیمت دو برابر شدن سرعت مورد نیاز برای همان نرخ تغذیه.

اینرسی کل بار در شفت موتور، مجموع اینرسی پیچ و اینرسی جرم متحرک، به اضافه هر قرقره یا اینرسی کوپلینگ است.

اینرسی منعکس شده از طریق گیربکس

اگر یک کاهنده بین موتور و بار قرار گیرد، اینرسی بار بر مجذور نسبت تقسیم می شود:

J_reflected = J_load / i²

به همین دلیل است که گیربکس تعمیر استاندارد برای محورهایی با اینرسی بیش از حد است. یک کاهنده 10:1 اینرسی بار منعکس شده را با ضریب صد کاهش می دهد. هزینه آن سرعت و مقدار کمی عکس العمل اضافه است که در یک محور موقعیت یابی بیشتر از یک محور تغذیه اهمیت دارد.

به یاد داشته باشید که اینرسی خود گیربکس در نسبت 1:1 به موتور منعکس می شود، بنابراین یک گیربکس بزرگ می تواند بخشی از مزیت را در نسبت های پایین خنثی کند.

چه نسبت به هدف

این نوارها یک قطار مکانیکی سفت و سخت را فرض می کنند. یک تسمه بلند، یک کوپلینگ منعطف یا یک پیچ با ضربه معکوس مانند فنر بین موتور و بار عمل می کند، که باعث می شود نسبت پایین بدتر از آن چیزی باشد که نشان می دهد. قبل از تعقیب نسبت، مکانیک را تعمیر کنید.

علائم یک نسبت بد

نسبتی که خیلی زیاد است خود را به روش هایی اعلام می کند که تشخیص اشتباه آن آسان است:

• ناله یا غرغر قابل شنیدن با سرعت خاصی که به جای مشکل یاتاقان، تشدید است.
• بیش از حد در توقفی که نمی‌توان بدون کند کردن محور آن را تنظیم کرد.
• خطای موقعیت که با شتاب رشد می کند اما در تغذیه ثابت خوب است.
• تنظیم خودکار تکمیل می‌شود اما سود به‌طور غیرمعمول کم باقی می‌ماند.
• جریان نامی موتور در حین شتاب گیری تقریباً بدون بار روی دستگاه می رسد.

اگر دو یا چند مورد از اینها با هم ظاهر می شوند، قبل از جایگزین کردن هر چیزی نسبت را اندازه بگیرید.

رفع آن: گیربکس، موتور بزرگتر یا بار سبک تر

سه گزینه، به ترتیب صعودی هزینه و اختلال:

جرم متحرک را کاهش دهید.اغلب ارزان ترین. کالسکه سبک تر یا پیچ کوتاهتر گاهی اوقات این نسبت را بدون تغییر سخت افزاری به محدوده می رساند.

سرب را کاهش دهید.از آنجایی که اینرسی جرم متحرک با مربع سرب کاهش می یابد، رفتن از یک سرب 20 میلی متری به یک سرب 10 میلی متری آن جزء را به یک چهارم کاهش می دهد. این گزینه ای است که اکثر طراحان از آن چشم پوشی می کنند.

یک گیربکس یا یک موتور بزرگتر اضافه کنید.یک کاهنده اینرسی بار را بر مجذور نسبت آن تقسیم می کند که بسیار موثرتر از افزایش اندازه موتور است. یک موتور بزرگتر نیز اینرسی خود را افزایش می دهد که به نسبت کمک می کند اما هزینه جریان و فضا را دارد.

مثال کار شده: محور بال اسکرو

محور افقی، پیچ فولادی با قطر 20 میلی‌متر، به طول 1000 میلی‌متر، حامل کالسکه 50 کیلوگرمی، سرب 10 میلی‌متری، متصل مستقیم به سروو 400 وات با اینرسی روتور در حدود 0.5 × 10-4 kg·m².

• جرم پیچ: π × 0.01² × 1.0 × 7850 ≈ 2.47 کیلوگرم
• اینرسی پیچ: ½ × 2.47 × 0.01² ≈ 1.24 × 10-4 kg·m²
• اینرسی حامل: 50 × (0.010 / 2π)² ≈ 1.27 × 10-4 kg·m²
• اینرسی کل بار: ≈ 2.51 × 10-4 kg·m²
• نسبت: 2.51 / 0.5 ≈5:1

پنج به یک با تنظیم معمولی قابل اجرا است. اگر وزن کالسکه دو برابر شود و به 100 کیلوگرم برسد، نسبت به 7.5:1 می رسد و محور شروع به نشان دادن بیش از حد می کند. تغییر همان محور به یک سرب 5 میلی متری، جزء کالسکه را به یک چهارم ارزش خود کاهش می دهد و نسبت را به 3:1 باز می گرداند.

سوالات متداول

داده های محور را برای ما ارسال کنید

جرم متحرک، قطر پیچ، سرب، کورس و شتاب مورد نیاز را به ما بدهید و ما نسبت را محاسبه کرده و توصیه می کنیمسروو موتورورانندهترکیبی که حاشیه ای برای تنظیم باقی می گذارد. اگر قبلاً طراحی مکانیکی را تعمیر کرده اید، آن را نیز ارسال کنید و ما از روی شماره های واقعی شما کار خواهیم کرد.داده های محور خود را ارسال کنید.