Vertikali mašinos ašis gali tiksliai sustoti, kol variklis maitinamas, ir vis tiek tapti nesaugi, kai nutrūksta maitinimas. Priežastis paprasta: rutulinis varžtas gali išlaikyti ir perkelti vertikalią apkrovą, kai jis yra tinkamo dydžio, tačiau jo efektyvus riedėjimo kontaktas paprastai leidžia apkrovai sukti varžtą atbuline eiga.
Dėl vertikalėsrutulinis varžtasašis, keliamoji galia ir apkrovos išlaikymas yra du skirtingi projektavimo klausimai. Varžtas, veržlė, atraminiai guoliai ir variklis turi išlaikyti veikimo jėgą, o stabdys ar kitas nepriklausomas įtaisas turi kontroliuoti netyčinį judėjimą žemyn, kai nutrūksta galia, avarinis stabdymas ar pavaros gedimas.
Šis skirtumas svarbus CNC Z ašyse, kėlimo staluose, vertikaliose pakavimo stotyse, tikrinimo įrangoje, surinkimo mašinose ir kitose sistemose, kuriose judančią masę nuolat veikia gravitacija.
Vertikalios apkrovos galimybė
Rutulinis sraigtas gali nešti ir nustatyti vertikalią apkrovą savo ašinės apkrovos, naudojimo trukmės, greičio ir standumo ribose. Tačiau paprastai jis neturėtų būti laikomas savaime-užsirakinančiu įrenginiu. Kai pavaros sukimo momentas išnyksta, gravitacija veržlę taiko ašine jėga. Kadangi riedėjimo kontaktas sukuria mažą trintį, ši ašinė jėga gali sukurti atvirkštinį sukimo momentą ir pasukti varžtą.
Praktinis atsakymas:rutulinis varžtas gali išlaikyti vertikalią apkrovą, tačiau visai ašiai reikia patvirtinto apkrovos-laikymo metodo, jei nekontroliuojamas nusileidimas gali sugadinti mašiną arba sužaloti žmogų.
Variklio išlaikymo sukimo momentas gali išlaikyti padėtį, kol pavara lieka įjungta. Jis nesuteikia tokios pačios apsaugos praradus elektros energiją. Taip pat iš anksto įkrauta veržlė pagerina ašinį standumą ir sumažina laisvumą, tačiau dėl to rutulinis varžtas patikimai neužsifiksuoja.
Kodėl atsiranda važiavimas atgal
Rutulinis varžtas skirtas variklio sukimąsi paversti efektyviu linijiniu judesiu. Tas pats mechanizmas gali veikti ir atvirkščiai: ašinė jėga, veikianti veržlę, gali sukelti sukimąsi ties varžto velenu. Tai žinoma kaip važiavimas atgal.
Polinkį suktis atgal įtakoja keli veiksniai:
- Švinas:didesnis laidas paprastai sukuria didesnį atbulinį sukimo momentą esant tai pačiai ašinei apkrovai.
- Atvirkštinis efektyvumas:Dėl efektyvaus riedėjimo kontakto atbulinis judėjimas yra lengvesnis nei naudojant didelės-trinties slydimo varžtą.
- Judanti masė:stalas, įrankiai, ruošinys ir pritvirtinti mechanizmai prisideda prie gravitacinės apkrovos.
- Pagreitis ir lėtėjimas:dinaminė jėga gali viršyti vien gravitacijos sukeltą jėgą.
- Išorinė proceso jėga:pjovimo, spaudimo ar tvarkymo jėgos gali veikti kartu su gravitacija arba prieš ją.
- Vairavimo{0}}traukinių nuostoliai:sandarikliai, guoliai, kreiptuvai ir variklis padidina pasipriešinimą, tačiau šis kintamasis pasipriešinimas neturėtų būti naudojamas kaip apsauginis stabdys.
Siūlo kryptis problemos neišsprendžia. Kairysis -sraigtas pakeičia ryšį tarp varžto sukimosi ir veržlės eigos, tačiau gravitacija vis tiek gali jį sukti atgal atitinkama sukimosi kryptimi.
Gravitacijos jėga ir atvirkštinis sukimo momentas
Pirmasis įvertinimas yra žemyn nukreipta jėga, kurią sukuria visa judanti masė:
kur Fgyra gravitacijos jėga niutonais, m yra visa judančioji masė kilogramais ir g yra maždaug 9,81 m/s².
Tada apytikslis atvirkštinis sukimo momentas prie varžto veleno gali būti išreikštas taip:
kur Tatgalyra atvirkštinis sukimo momentas N·m, F yra ašinė jėga niutonais, P yra varžto laidas metrais per apsisukimą ir ηryra atvirkštinis efektyvumas.
Pavyzdžiui, 120 kg judantis mazgas sukuria apie 1177 N gravitacijos jėgą. Esant 10 mm laidui ir numatytam atvirkštiniam efektyvumui 0,85, apskaičiuotas gravitacijos{6}}sukuriamas sukimo momentas yra maždaug 1,59 N·m:
Tai tik gravitacijos įvertinimas. Nustatant stabdžių ir variklio dydį taip pat reikia atsižvelgti į pagreitį, proceso jėgą, perdavimo santykį, komponentų inerciją, efektyvumo kitimą, reikalingą stabdymo laiką ir atitinkamą saugos koeficientą. Pasirinktas stabdys turi būti patikrintas naudojant gamintojo leistiną laikymo momentą, avarinio -sustabdymo režimą, įjungimo trukmę ir tarnavimo- trukmės duomenis.
Apkrovos{0}}laikymo metodai
| Metodas | Pagrindinė funkcija | Svarbus apribojimas |
|---|---|---|
| Servo laikymo sukimo momentas | Išlaiko nurodytą padėtį, kai pavara yra maitinama ir valdo variklį. | Ne nepriklausomas{0}}išjungimo laikiklis. |
| Variklio laikymo stabdys | Išlaiko ašį sustojus varikliui arba atjungus maitinimą. | Daugelis laikomųjų stabdžių nėra skirti sugerti pasikartojančius viso{0}} greičio sustojimus. |
| Ašies stabdys arba spaustukas | Veikia tiesiogiai judančią ašį arba bėgį ir gali užtikrinti nepriklausomą suvaržymą. | Turi būti patikrintas įrengimas, išleidimo stebėjimas ir leistina stabdymo energija. |
| Atsvara arba atsvara | Sumažina grynąją sunkio apkrovą, variklio sukimo momentą ir stabdžių laikymo poreikį. | Tai sumažina disbalansą, bet automatiškai neužtikrina visos saugos funkcijos. |
| Antrinis saugos įtaisas | Sulaiko arba sulaiko krovinį, jei sugenda pagrindinė pavara arba stabdys. | Jo tinkamumas priklauso nuo mašinos rizikos įvertinimo ir reikalaujamų saugos savybių. |
Įprasta valdymo seka yra palaikyti servo įtampą, kol stabdys atleidžiamas, judinti ašį, sustoti valdant servo, įjungti stabdį ir tik tada pašalinti variklio sukimo momentą. Atleidus stabdį prieš varikliui nustačius išlaikymo sukimo momentą, galima trumpai, bet žalingai nukristi. Laikas ir grįžtamojo ryšio logika turėtų būti patikrinta pradedant eksploatuoti esant didžiausiai numatomai apkrovai.
Vertikalios ašies jėgos sąlygos
Teisingai apskaičiuojant vertikalią{0}}ašį, atskiriamos skirtingos veikimo sąlygos, o ne tikrinamas tik statinis svoris.
| Būklė | Priverstinis svarstymas | Dizaino patikrinimas |
|---|---|---|
| Stacionarus | Gravitacija ir bet kokia nuolatinė proceso jėga | Stabdžių laikymo galia ir statinė ašinė apkrova |
| Greitėjantis aukštyn | Gravitacija plius pagreičio jėga ir trintis | Didžiausias variklio sukimo momentas ir maksimali varžto apkrova |
| Judėjimas pastoviu greičiu | Gravitacija, trintis ir proceso jėga | Nuolatinis variklio sukimo momentas ir šiluminė apkrova |
| Valdomas judėjimas žemyn | Gravitacija varo ašį, o variklis reguliuoja nusileidimą | Regeneracinis veikimas, pavaros galia ir greičio viršijimo valdymas |
| Energijos praradimas arba gedimas | Nekontroliuojama gravitacijos jėga, kol suvaržymas įsijungia | Stabdžių reakcija, stabdymo kelias ir antrinė apsauga |
Vidutinė ašinė apkrova per darbo ciklą naudojama apskaičiuojant rutulinio sraigto tarnavimo laiką, o didžiausia darbinė apkrova turi neviršyti galiojančių statinių ir dinaminių ribų. Tai atskira nuo laikymo-stabdžių skaičiavimo.
Sraigto orientacija ir galo atrama
Kai tai leidžia mašinos išdėstymas, fiksuotą guolį ir pavaros galą pastatydami virš judančios veržlės, dėl gravitacijos daugiau varžto įtempti galima. Sraigtas, apkrautas daugiausia įtemptai, nėra veikiamas stulpelio sulinkimo taip, kaip ilgas varžtas, stumiamas suspaudus.
Jei dėl vertikalios apkrovos velenas suspaudžiamas, reikia patikrinti šaknies skersmenį, neparemtą ilgį ir galinę -atraminę būklę. Tai aptariama atskirairutulinio sraigto įlinkio skaičiavimas. Taip pat reikia patikrinti varžto kritinį greitį, atramos-laikomąją galią ir išlygiavimą.
Įprastoje besisukančioje{0}}sraigtinėje padėtyje naudojamas fiksuotas guolis pavaros gale, skirtas ašinei ir radialinei padėčiai valdyti, o atraminis guolis priešingame gale užtikrina stabilų sukimąsi. Tikrasis atramos išdėstymas turi atitikti veleno -galų apdirbimą, greitį, ašinę apkrovą ir reikiamą standumą.
Dažnos dizaino klaidos
- Darant prielaidą, kad stacionarus servo mechanizmas yra{0}}išjungimo stabdys:valdymo sukimo momentas išnyksta, kai pavara negali tiekti energijos.
- Išankstinio įkėlimo naudojimas kaip saugos funkcija:išankstinė apkrova pagerina standumą ir atstumą, nėra patikimas apkrovos išlaikymas.
- Stabdžių pasirinkimas tik pagal gravitacijos sukimo momentą:avarinio stabdymo energija, įsijungimo delsa ir didžiausia dinaminė apkrova gali lemti pasirinkimą.
- Neatsižvelgiant į bendrą judančią masę:turi būti įtraukti įrankiai, tvirtinimo detalės, ruošiniai, kabeliai ir pagalbiniai mechanizmai.
- Tikrinama tik varžtų apkrova:Veržlės eksploatavimo trukmė, veleno lenkimas, atraminiai guoliai, variklio sukimo momentas, sukabinimo galia ir stabdžių veikimas yra skirtingos ribos.
- Stabdžių naudojimas per kiekvieną įprastą{0}}sustabdymą dideliu greičiu:laikymo stabdys gali greitai susidėvėti, jei naudojamas kaip darbinis stabdys, nebent jis yra specialiai skirtas šiai funkcijai.
Išvada
Rutulinis varžtas gali judėti ir palaikyti vertikalią apkrovą, tačiau didelis perdavimo efektyvumas taip pat leidžia važiuoti atgal. Patikimas vertikalios{1}}ašies dizainas atskiria judesio valdymą nuo apkrovos išlaikymo. Varžtas ir variklis valdo normalų judėjimą; stabdys, spaustukas ar kitas suvaržymas valdo apkrovą, kai nėra sukimo momento.
Konstrukcijoje turi būti atsižvelgiama į bendrą judančią masę, švino, atbulinės eigos sukimo momentą, pagreitį, proceso jėgą, stabdžių atsaką ir galinį{0}}palaikymo išdėstymą. Išankstinė apkrova ir sriegio kryptis neturi būti laikomi patikrinto stabdžio pakaitalais. Jei netyčinis nusileidimas kelia didelį pavojų, atliekant oficialų mašinos rizikos įvertinimą turėtų būti pasirinktas nepriklausomas antrinis įtaisas.
Nuorodos
- ISO 3408-1, Rutuliniai varžtai – žodynas ir žymėjimas.
- Rutulinių varžtų bendrasis techninis katalogas, skyriai, kuriuose aprašomi traukos -su -momento santykiai, atbulinės eigos efektyvumas, atraminiai mazgai ir sraigto-veleno išlinkimas.
Reikia techninio patvirtinimo dėl vertikalios rutulinio sraigto ašies?
DLY gali padėti patikrinti varžto skersmenį, šviną, ašinę apkrovą, greitį ir galinį{0}}palaikymą pagal jūsų programą.
WhatsApp: +86 166 0578 8856 El. paštas: dlyexport2@dlybearing.com
