Tiomántán díreach vs servomotor rothlach dírithe: Buntáiste dearaidh a chainníochtú: Cuid 1

Cuspóirí Foghlama

• Ní thagann córais servo rothlacha fíor-dhomhanda ar an bhfeidhmíocht idéalach mar gheall ar theorainneacha teicniúla.
• Is féidir le roinnt cineálacha servomotors rothlacha tairbhí a sholáthar d'úsáideoirí, ach tá dúshlán nó teorainn shonrach ag gach ceann acu.
• Cuireann seirbheálaithe rothlaithe tiomáinte díreach an fheidhmíocht is fearr ar fáil, ach tá siad níos daoire ná gearmotors.

Le blianta fada anuas, tá servomotors dírithe ar cheann de na huirlisí is coitianta sa bhosca uirlisí uathoibrithe tionsclaíoch. Tairgeann sevromotor giaráilte suíomh, meaitseáil treoluas, camadh leictreonach, foirceannadh, teannas, feidhmeanna teannta agus meaitseálann siad go héifeachtach cumhacht servomotor leis an ualach. Ardaíonn sé seo an cheist: an é servomotor giaráilte an rogha is fearr le haghaidh teicneolaíocht tairiscint rothlacha, nó an bhfuil réiteach níos fearr ann?

I ndomhan foirfe, bheadh ​​rátálacha chasmhóiminte agus luais ag córas servo rothlach a mheaitseálann an feidhmchlár agus mar sin níl an mótar ró-mhór ná ró-bheag. Ba cheart go mbeadh stiffness torsional gan teorainn agus backlash nialasach ag an meascán de mhótair, eilimintí tarchurtha agus ualach. Ar an drochuair, ní thagann córais servo rothlacha fíordhomhanda ar an idéalach seo go céimeanna éagsúla.

I gcóras servo tipiciúil, sainmhínítear backlash mar an caillteanas tairiscint idir an mótar agus an t-ualach de bharr lamháltais mheicniúla na n-eilimintí tarchurtha; folaíonn sé seo aon chaillteanas tairiscint ar fud giarbhoscaí, criosanna, slabhraí, agus cúpláin. Nuair a bheidh meaisín á thiomáint ar dtús, snámhfaidh an t-ualach áit éigin i lár na lamháltais mheicniúla (Fíor 1A).

Sula bhféadfaidh an mótar an t-ualach féin a bhogadh, ní mór don mhótar rothlú chun go dtógfaidh sé suas gach lag atá sna heilimintí tarchurtha (Fíor 1B). Nuair a thosaíonn an mótar ag luasmhoilliú ag deireadh aistrithe, féadfaidh an suíomh ualaigh seasamh an mhótair a scoitheadh ​​toisc go n-iompraíonn móiminteam an t-ualach níos faide ná suíomh an mhótair.

Ní mór don mhótar an lag a thógáil sa treo eile arís sula gcuirtear an chasmhóimint i bhfeidhm ar an ualach chun é a luasmhoilliú (Fíor 1C). Tugtar backlash ar an gcaillteanas gluaiseachta seo, agus déantar é a thomhas go hiondúil i stua-nóiméad, cothrom le 1/60ú céim. Is minic a bhíonn sonraíochtaí backlash idir 3 agus 9 nóiméad stua ag giarbhoscaí atá deartha le húsáid le servos in feidhmeanna tionsclaíocha.

Is éard atá i gceist le stiffness torsional ná friotaíocht le casadh an seafta mótair, na heilimintí tarchurtha, agus an t-ualach mar fhreagra ar chasmhóiminte a chur i bhfeidhm. Tharchuirfeadh córas gan teorainn righin an chasmhóimint chuig an ualach gan aon sraonadh uilleach faoin ais rothlaithe; áfach, casfaidh fiú seafta cruach soladach beagán faoi ualach trom. Athraíonn an méid sraonaidh de réir an chasmhóiminte a chuirtear i bhfeidhm, ábhar na n-eilimintí tarchurtha, agus a gcruth; go hintuigthe, casfaidh codanna fada, tanaí níos mó ná cinn ghearra, ramhar. Is í an fhriotaíocht seo don chasadh a fhágann go n-oibríonn spriongaí an chorna, toisc go ndéanann comhbhrú an earraigh casadh beagáinín ar gach cas den sreang; dhéanann sreang fatter earrach níos déine. Rud ar bith níos lú ná stiffness torsional gan teorainn, is cúis leis an gcóras feidhmiú mar earrach, rud a chiallaíonn go stórálfar fuinneamh féideartha sa chóras mar a sheasann an t-ualach rothlú.

Nuair a chuirtear le chéile iad, féadann stiffness torsional críochta agus backlash feidhmíocht an chórais servo a dhíghrádú go suntasach. Is féidir le backlash éiginnteacht a thabhairt isteach, toisc go léiríonn an t-ionchódóir mótair suíomh seafta an mhótair, ní áit ar cheadaigh an backlash an t-ualach a shocrú. Tugann backlash isteach freisin saincheisteanna tiúnta mar an lánúin ualach agus díchúpláil as an mótar go hachomair nuair a aisiompú an t-ualach agus mótair treo coibhneasta. Chomh maith le backlash, stórálann stiffness torsional críochta fuinneamh trí chuid d'fhuinneamh cinéiteach an mhótair agus an ualaigh a thiontú go fuinneamh féideartha, agus é a scaoileadh níos déanaí. Cruthaíonn an scaoileadh fuinnimh moillithe seo ascalú ualaigh, spreagann sé athshondas, laghdaítear na gnóthachain tiúnála uasta inúsáidte agus bíonn tionchar diúltach aige ar fhreagrúlacht agus ar am socraithe an chórais servo. I ngach cás, má laghdaítear backlash agus méadú ar stiffness an chórais, méadóidh sé feidhmíocht servo agus déanfaidh sé tiúnadh a shimpliú.

Cumraíochtaí servomotor ais rothlacha

Is é an cumraíocht ais rothlach is coitianta ná servomotor rothlacha le ionchódóir ionsuite le haghaidh aiseolas suímh agus giarbhosca chun an chasmhóimint agus luas an mhótair atá ar fáil a mheaitseáil leis an chasmhóimint riachtanach agus luas an ualaigh. Is gléas cumhachta seasmhach é an giarbhosca arb é an t-analóg meicniúil de chlaochladán le haghaidh meaitseáil ualaigh.

Úsáideann cumraíocht crua-earraí feabhsaithe servomotor rothlacha tiomáinte díreach, a chuireann deireadh leis na heilimintí tarchurtha tríd an ualach a chúpláil go díreach chuig an mótar. Cé go n-úsáideann cumraíocht giarmhótair cúpláil le seafta trastomhas sách beag, boltaíonn an córas tiomána díreach an t-ualach go díreach chuig flange rótar i bhfad níos mó. Cuireann an chumraíocht seo deireadh le backlash agus méadaíonn sé go mór stiffness torsional. Meaitseálann an comhaireamh cuaille níos airde agus na foirceannadh ard-chasmhóiminte de mhótair tiomána díreacha tréithe an chasmhóiminte agus luas an ghiarmhótair le cóimheas 10:1 nó níos airde.