محرك الأقراص المباشر مقابل الموجه الدوار الموجه: كمية لميزة التصميم: الجزء 1

أهداف التعلم

• تنخفض أنظمة المؤازرة الدوارة في العالم الحقيقي من الأداء المثالي بسبب القيود الفنية.
• يمكن أن توفر عدة أنواع من موظفي الخدمة الدوارة فوائد للمستخدمين ، ولكن لكل منها تحد أو قيود محددة.
• توفر أجهزة التحرك المباشر Drive Rotary أفضل أداء ، لكنها أكثر تكلفة من مراكز التروس.

لعقود من الزمن ، كان المتقدمون الموجودين أحد أكثر الأدوات شيوعًا في صندوق أدوات الأتمتة الصناعية. يوفر Sevromotors الموجودين تحديد المواقع ، ومطابقة السرعة ، والكامنج الإلكتروني ، والتعرج ، والتوتر ، وتشديد التطبيقات ، ويتطابقون بكفاءة مع طاقة الحمل مع الحمل. هذا يثير السؤال: هل هو الخيار الخزني الموجه هو الخيار الأفضل لتكنولوجيا الحركة الدوارة ، أم أن هناك حلًا أفضل؟

في عالم مثالي ، سيكون لنظام المؤازرة الدوارة تصنيفات عزم الدوران والسرعة التي تتطابق مع التطبيق بحيث لا يكون المحرك مفرط الحجم ولا حجمه. يجب أن يكون للجمع بين المحرك وعناصر النقل والحمل تصلب الالتواء اللانهائي ورد الفعل الصفر. لسوء الحظ ، تنخفض أنظمة المؤازرة الدوارة في العالم الحقيقي من هذه الدرجات المثالية إلى درجات متفاوتة.

في نظام المؤازرة النموذجي ، يتم تعريف رد الفعل العكسي على أنه فقدان الحركة بين المحرك والحمل الناجم عن التحمل الميكانيكي لعناصر الإرسال ؛ وهذا يشمل أي فقدان الحركة في جميع أنحاء علب التروس والأحزمة والسلاسل والقران. عندما يتم تشغيل الجهاز في البداية ، سيطفو الحمل في مكان ما في منتصف التحمل الميكانيكي (الشكل 1A).

قبل أن يتم تحريك الحمل نفسه بواسطة المحرك ، يجب أن يدور المحرك ليشغل كل الركود الموجود في عناصر الإرسال (الشكل 1B). عندما يبدأ المحرك في التباطؤ في نهاية الخطوة ، قد يتفوق موضع الحمل فعليًا على موضع المحرك حيث يحمل الزخم الحمل خارج الموضع المحرك.

يجب أن يأخذ المحرك مرة أخرى الركود في الاتجاه المعاكس قبل تطبيق عزم الدوران على الحمل لتفككه (الشكل 1C). يُطلق على هذا فقدان الحركة رد الفعل العكسي ، ويتم قياسه عادة في دقائق قوس ، أي ما يعادل 1/60 من الدرجة. غالبًا ما تحتوي علب التروس المصممة للاستخدام مع المؤرسات في التطبيقات الصناعية على مواصفات رد فعل عنيف تتراوح بين 3 إلى 9 دقائق.

صلابة الالتواء هي مقاومة التواء من عمود المحرك ، وعناصر الإرسال ، والحمل استجابة لتطبيق عزم الدوران. من شأن نظام قاسي بلا حدود نقل عزم الدوران إلى الحمل دون انحراف زاوي حول محور الدوران ؛ ومع ذلك ، حتى رمح الصلب الصلب سوف يلف قليلاً تحت الحمل الثقيل. يختلف حجم الانحراف مع تطبيق عزم الدوران ، ومواد عناصر الإرسال ، وشكلها ؛ الأجزاء الطويلة ، الطويلة الرقيقة سوف تتطور أكثر من أجزاء سمينة قصيرة. هذه المقاومة للالتواء هي ما يجعل نوابض الملف تعمل ، لأن ضغط الربيع يتقلب كل منعطف من السلك قليلاً ؛ الأسلاك الدقيقة تجعل الربيع أكثر صلابة. أي شيء أقل من تصلب الالتواء اللانهائي يتسبب في أن يكون النظام بمثابة ربيع ، مما يعني أنه سيتم تخزين الطاقة المحتملة في النظام لأن الحمل يقاوم الدوران.

عند الجمع بين معًا ، يمكن للصلابة الالتوائية المحدودة والرد الفكري أن تحلل بشكل كبير من أداء نظام المؤازرة. يمكن أن يقدم رد الفعل العكسي عدم اليقين ، حيث يشير تشفير المحرك إلى موضع رمح المحرك ، وليس حيث سمح رد الفعل العكسي بالاستقرار. يقدم رد الفعل العكسي أيضًا مشكلات في ضبطها كأزواج الحمل وينفصل عن المحرك لفترة وجيزة عند الحمل والمحرك الاتجاه النسبي العكسي. بالإضافة إلى رد الفعل العكسي ، تخزن صلابة الالتواء المحدودة الطاقة من خلال تحويل بعض الطاقة الحركية للمحرك وتحميلها إلى طاقة محتملة ، مما يطلقها لاحقًا. يؤدي هذا الإصدار المتأخر للطاقة إلى تذبذب الحمل ، ويحث على الرنين ، ويقلل من أقصى قدر من مكاسب الضبط القابلة للاستخدام ويؤثر سلبًا على استجابة نظام Servo واستقراره. في جميع الحالات ، فإن تقليل رد الفعل العكسي وزيادة صلابة النظام سيزيد من أداء المؤازرة وتبسيط الضبط.

تكوينات محور المحور الدوار

تكوين المحور الدوار الأكثر شيوعًا هو مواجهة دوارة مع تشفير مدمج للتعليقات في الموضع وصندوق تروس لتتناسب مع عزم الدوران المتاح وسرعة المحرك إلى عزم الدوران المطلوب وسرعة الحمل. صندوق التروس هو جهاز طاقة ثابت يمثل التناظرية الميكانيكية لمحول لمطابقة الحمل.

يستخدم تكوين الأجهزة المحسّن محركًا مباشرًا محركًا دوريًا ، والذي يلغي عناصر الإرسال عن طريق اقتران الحمل مباشرة إلى المحرك. في حين أن تكوين GearMotor يستخدم اقترانًا على عمود قطر صغير نسبيًا ، فإن نظام القيادة المباشر يمسك الحمل مباشرةً إلى شفة دوار أكبر بكثير. هذا التكوين يلغي رد الفعل العكسي ويزيد بشكل كبير من صلابة الالتواء. تتطابق عدد القطب الأعلى ولفات عزم الدوران العالية لمحركات القيادة المباشرة مع خصائص عزم الدوران والسرعة من العزف بنسبة 10: 1 أو أعلى.