Transmissiya mexanizmlari mexanik harakatga erishish uchun quvvatni uzatuvchi mexanik uskunaning asosiy komponentlari hisoblanadi. Transmissiya mexanizmini loyihalashda yuk inertsiyasini hisoblash hal qiluvchi ahamiyatga ega, chunki u uzatish mexanizmining barqarorligi va ishonchliligiga bevosita ta'sir qiladi. Quyida umumiy uzatish mexanizmlari uchun yuk inertsiyasini hisoblash usullari va misollari keltirilgan:
I. Umumiy uzatish mexanizmlarining yuk inertsiyasini hisoblash usullari
1. Bilyali vintli uzatma mexanizmi
Bilyali vintli qo'zg'alish mexanizmlari aniq joylashishni aniqlash tizimlarida keng qo'llaniladi. Ularning yuk inertsiyasini hisoblashda yuk massasi, vint qo'rg'oshin, vint diametri va ishqalanish koeffitsienti kabi omillarni hisobga olish kerak.
Faraz qilaylik, yuk massasi m, vint teshigi Pb, vint diametri Db va yukning harakatlanish tezligi V. Dvigatel miliga aylantirilgan yuk inertsiyasini quyidagi formula bilan hisoblash mumkin:
Yuklash inertsiyasi=4×p2×Dvigatel tezligi2m×Pb2
Dvigatel tezligini yukning harakatlanish tezligiga va vida chizig'iga qarab aylantirish kerak. Bundan tashqari, vintning o'zi inertsiyasini va ishqalanish yo'qolishining tizim inertsiyasiga ta'sirini ham hisobga olish kerak.
2. Vaqtni o'lchash kasnagi qo'zg'alish mexanizmi
Vaqt kasnagini qo'zg'aysan mexanizmlari silliq uzatish, past shovqin va yuqori joylashishni aniqlash aniqligi afzalliklari tufayli avtomatlashtirish uskunalarida keng qo'llaniladi. Ularning yuk inertsiyasini hisoblash vaqt kasnaklarining inertsiyasini va yukning inertsiyasini o'z ichiga oladi.
Vaqt o'lchagich shkivning diametri D, yuk massasi M deb faraz qilaylik. Vaqt o'lchagich kasnagining inertsiyasini quyidagi formula bilan hisoblash mumkin:
Vaqt kasnagi inertsiyasi=21×M×D2
Yukning inertsiyasi yukning massasi va shakli bo'yicha hisoblab chiqiladi, so'ngra yukni olish uchun vaqt kasnagi inertsiyasiga qo'shiladi.umumiy yuk inertsiyasi.
3. Tishli uzatma mexanizmi
Tishli uzatma mexanizmlari aniq uzatish nisbati, yuqori samaradorlik va ixcham tuzilishga ega. Ularning yuk inertsiyasini hisoblashda tishli markazning inertsiyasini, tishli milning inertsiyasini va tishli to'rlarni ulash paytida dinamik ta'sirlarni hisobga olish kerak.
Faraz qilaylik, tishli uyaning massasi r1 radiusli m1, tishli milning massasi r2 radiusi bilan m2. Tishli uyasi inertsiyasi I1{6}}m1×r12, tishli milning inertsiyasi esa I2=m2×r22. Yukning inertsiyasi yukning massasi va shakli bo'yicha hisoblanadi, so'ngra u tishli uya va tishli milning inertsiyasiga qo'shiladi.umumiy yuk inertsiyasi.
Bundan tashqari, tizim inertsiyasiga ishqalanishning yo'qolishi, tishli uzatmalar va elastik deformatsiyalar kabi omillarning ta'sirini ham hisobga olish kerak.
4. Tasmali harakatlanish mexanizmi
Tasmali qo'zg'alish mexanizmlari silliq uzatish, oddiy tuzilish va qulay xizmat ko'rsatishning afzalliklariga ega. Ularning yuk inertsiyasini hisoblash kamar kasnaklarining inertsiyasini va kamarning inertsiyasini o'z ichiga oladi.
Tasmali kasnaklarning inertsiyasini hisoblash usuli vaqt kasnaklarinikiga o'xshaydi, kamarning inertsiyasini esa kamarning moddiy parametrlari, ish sharoitlari va uzunligi kabi omillar asosida hisoblash kerak. Umuman olganda, kamarning inertsiyasi nisbatan kichik, lekin yuqori tezlikdagi uzatish tizimlarida uning ta'sirini e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi.
5. Zanjirli qo'zg'alish mexanizmi
Zanjirli qo'zg'alish mexanizmlari yuqori uzatish samaradorligi, kuchli yuk-ko'tarish qobiliyati va og'ir muhitlarga moslashuvi bilan ajralib turadi. Ularning yuk inertsiyasini hisoblash tishli tirgaklarning inertsiyasini va zanjirning inertsiyasini o'z ichiga oladi.
Zanjirning inertsiyasini zanjirning moddiy parametrlari, ish sharoitlari va uzunligi kabi omillarga asoslanib hisoblash kerak bo'lsa, tishli g'ildiraklarning inertsiyasini hisoblash usuli tishli uyalarnikiga o'xshaydi. Tasmali haydovchi bilan solishtirganda, zanjirli haydovchi odatda katta inersiyaga ega, shuning uchun uning tizimning dinamik ishlashiga ta'siri dizaynda to'liq hisobga olinishi kerak.
II. Vaziyat tahlili
Servo qo'zg'aysan tizimidagi shar vintli mexanizmini misol sifatida olib, yuk inertsiyasini hisoblash va dvigatelni tanlash quyidagicha amalga oshiriladi:
1. Ma'lum shartlar
- Yukning massasi m=200 kg, vint o'tkazgich Pb=20 mm, vint diametri Db=50 mm, vint massasi mb{3}} kg
- Ishqalanish koeffitsienti m=0.002, mexanik samaradorlik ķ=0.9
- Yukning harakatlanish tezligi V=30 m/min, umumiy harakat vaqti t=1.4 s
- Tezlanish/sekinlashuv vaqti t1=t3=0.2 s, turish vaqti t4=0.3 s
2. Hisoblash jarayoni
- Birinchidan, dvigatel miliga aylantirilgan yuk inertsiyasini, shu jumladan vosita miliga aylantirilgan og'ir yukning aylanish inertsiyasini va vintning aylanish inertsiyasini hisoblang, so'ngraumumiy yuk inertsiyasi.
- Keyinchalik, vosita tezligini va dvigatelning yukni boshqarishi uchun zarur bo'lgan momentni, shu jumladan ishqalanishni engish uchun zarur bo'lgan momentni va og'ir yuk va vintni tezlashtirish uchun zarur bo'lgan momentni hisoblang va nihoyat,maksimal zarur moment.
3. Dvigatel tanlash
Hisoblash natijalariga ko'ra,TECO JSDEP-20A seriyali servo motordizayn talablariga javob beradigan quyidagi xususiyatlarga ega bo'lgan tanlanadi:
Nominal tezlik: 3000 RPM (ishlash uchun 2500 RPM ga sozlanishi)
Nominal moment: 12 N·m (yuk momentiga bo'lgan talabni qondiradi)
Rotor inertsiyasi:
(kerakli qiymatga yaqin
, xato oralig'ida moslash mumkin)
Yukning inertsiya nisbati: 145/29≈5:1 (dizayn mezonlariga mos keladi)
III. Xulosa
- Transmissiya mexanizmlarini loyihalashda uzatish mexanizmining barqarorligi va ishonchliligini ta'minlash uchun yuk inertsiyasini aniq hisoblash kerak.
- Yukning inertsiyasini hisoblashda turli omillarni, jumladan, geometrik parametrlarni, material parametrlarini va ish sharoitlarini hisobga olish kerak.
- Dvigatelni tanlash uchun eng mos motorni tanlash uchun yuk inertsiyasi, vosita tezligi va kerakli moment kabi omillarni har tomonlama hisobga olish kerak.
Xulosa qilib aytganda, umumiy uzatish mexanizmlari uchun yuk inertsiyasini hisoblash usullari va holatlar tahlili uzatish mexanizmlarini loyihalash va motorni tanlash uchun katta ahamiyatga ega. To'g'ri hisoblash va oqilona tanlash uzatish mexanizmlarining barqarorligi va ishonchliligini ta'minlashi va mexanik uskunalarning ish faoliyatini yaxshilashi mumkin.