Cóimheas táimhe Luchtaigh le Mótar le haghaidh Mótair Chasmhóiminte Gan Fráma: Ó ' Geimhle Cobhsaíochta ' Go ' Slatshlat d'Acmhainn Luasghéaraithe'

I roghnú servo traidisiúnta, is minic a dhéileáiltear leis an gcóimheas táimhe mar líne dhearg: níos mó ná an luach molta, agus d'fhéadfadh an córas ascalaithe, róthéamh, nó a bheith deacair a chobhsú. Mar sin féin, nuair a chuirtear in ionad an actuator a mótair chasmhóiminte gan fráma agus cuirtear tiomáint dhíreach in ionad an tarchurtha, athraíonn an loighic taobh thiar den líne dhearg seo go bunúsach. Aistríonn nasc docht an tiomántáin dhírigh gan fráma an cóimheas táimhe ó cheist chobhsaíochta—'an féidir leis fanacht cobhsaí?'—go ceist faoi inniúlacht dhinimiciúil—'an féidir leis dlús a chur go tapa?' Is réamhriachtanas é an t-athrú seo a thuiscint chun an cóimheas táimhe ualach-go-mótair de mhótair chasmhóiminte gan fráma a ríomh agus a léirmhíniú i gceart.

1. Cad Go Bheartach An Cóimheas Meaitseála Inertia?

Is uimhir gan toise é an cóimheas táimhe ualach-go-mótair, a shainmhínítear mar  táimhe iomlán an ualaigh a léirítear ar an seafta mótair roinnte ar táimhe an rótar mótair féin :

áit a bhfuil J  ualach, léirítear táimhe rothlach coibhéiseach an ualaigh a léirítear ar an seafta mótair, agus is é  J mótair   táimhe rothlach an rotor mótair thart ar a ais féin. Maidir le mótair chasmhóiminte gan fhráma, is gnách go dtógtar  J mótair   ón 'táimhe rótair' a thugtar sa bhileog sonraí mótair agus ní áirítear ann páirteanna amhail moil nó feansaí a shuiteálann an t-úsáideoir ar an rótar.

Tá tábhacht leis an gcóimheas táimhe toisc go gcuireann sé srian díreach ar bandaleithead an lúb treoluas agus ar luas freagartha an chórais ar shuaitheadh. Dá mhéad an cóimheas táimhe, an 'níos troime' an chuma ar an ualach, is amhlaidh is deacra don mhótar staid ghluaisne an ualaigh a athrú, agus mar is cúinge an raon gnóthachain is féidir a úsáid go cobhsaí. In ailtireachtaí servo traidisiúnta le laghdaitheoirí, is féidir le cóimheas táimhe ró-mhór a bheith in éineacht le leaisteachas agus backlash an tslabhra tarchuir agus ascalaithe a spreagadh.

2. Athrú Eochrach a Thug Tiomántán Díreach gan Fráma: Athscríobhann Ceangal Dochta an 'Crios Sábháilte'

I gcórais servo traidisiúnta, cúis thábhachtach amháin nach mór an cóimheas táimhe a choinneáil go docht timpeall 5:1 go 10:1 ná go suíonn gnéithe leaisteacha amhail cúpláin, criosanna agus giaranna idir an mótar agus an t-ualach. Dá mhéad an táimhe ualaigh, is lú minicíocht athshondach an tslabhra tarchurtha, agus is amhlaidh is éasca a éiríonn an córas éagobhsaí in aice leis an minicíocht athshondach.

Nuair a thiomáineann mótair chasmhóiminte gan fráma ualach go díreach, is gnách go mbíonn an rótar agus an t-ualach  ceangailte go docht nó beagnach docht — tá an rótar nasctha nó feistítear go díreach ar an seafta ualaigh, gan aon laghdaitheoir nó eilimint tarchurtha solúbtha eatarthu. Cuireann sé seo deireadh le elasticity agus backlash slabhra tarchurtha traidisiúnta, ardaíonn sé go suntasach minicíocht athshondach meicniúil an chórais, agus mar sin leathnaítear go mór an raon cóimheas táimhe inghlactha. Tugann páipéar bán ó mhonaróir mótair tiomáinte dírí faoi deara go gceadaíonn feidhmchláir servo traidisiúnta táimhe ualaigh arís agus arís eile níos mó ná an táimhe mótair, ach is féidir le feidhmchláir tiomána dírí  cóimheasa táimhe de na céadta nó fiú na mílte a cheadú . Tugann treoir roghnúcháin tiomána dírí Derui Precision tagairtí níos sainiúla: in iarratais tiomána dírí ar luas íseal, is féidir leis an gcóimheas táimhe 1:150 a bhaint amach, agus in iarratais ardluais tiomána díreach moltar é a choinneáil laistigh de 1:10.

Ciallaíonn sé seo, maidir le mótair chasmhóiminte gan fráma,  nach bhfuil an modh ríofa don chóimheas táimhe athraithe, ach tá a 'tairseach pasála' agus an bealach a léirmhínítear é athraithe . D’fhéadfadh cóimheas táimhe a mheasfaí “ró-ard” i gcóras seirbheach traidisiúnta a bheith breá inghlactha i dtiomántán díreach docht. Ag an bpointe seo, is é príomhthábhacht an chóimheas táimhe ná breithiúnas a thabhairt ar 'an ascalóidh sé?' a thuilleadh ach breith a thabhairt ar 'an bhfuil sé tapa go leor chun dlús a chur leis?'

3. Céimeanna Ríomh: Ó Chomhpháirteanna go Cóimheas

Is féidir ríomh an chóimheas meaitseála táimhe a bhriseadh ina chúig chéim. Níl ach croíphrionsabal amháin ann:  ní mór táimhe gach cineál gluaiseachta a léiriú sa deireadh ar an seafta mótair ar bhealach aontaithe roimh achoimre..

Céim 1: Aithin na comhpháirteanna uile atá ag gluaiseacht . Le haghaidh comhpháirteach rothlacha, de ghnáth folaíonn sé seo an rotor mótair, an mol nó an flange atá suite go díreach ar an rotor, an comhlacht ualaigh, agus aon mhais deiridh atá ceangailte trí laghdaitheoir nó meicníocht tarchurtha. Maidir le córais a chuimsíonn gluaisne líneach (amhail scriúnna nó racaí luaidhe), ní mór an mhais líneach atá ag gluaiseacht a léiriú freisin mar táimhe rothlach.

Céim 2: Ríomh móimint táimhe gach comhpháirte rothlaithe thart ar a ais féin . Is iad seo a leanas na foirmlí do chruthanna geoiméadracha coitianta (mais m i kg, toisí i m, toradh i kg·m²):

·  Sorcóir soladach (thart ar an ais lárnach) : 

·  Sorcóir log (thart ar an ais lárnach) : 

.

·  Priosma dronuilleogach (thart ar ais trí lár na maise agus ingearach le aghaidh amháin) : : 

, áit a bhfuil   a  agus b  an dá shliosfhad ingearach leis an ais sin.

I gcás ualaí le cruthanna neamhrialta nó iad siúd atá le chéile ó ilchodanna, is féidir an t-ualach a roinnt ina roinnt comhlachtaí geoiméadracha rialta, a ríomh ar leithligh, agus ansin achoimriú. De ghnáth is féidir le bogearraí tráchtála CAD an nóiméad táimhe de chuid thart ar ais sonraithe a aschur go díreach; i gcleachtas innealtóireachta, ba cheart é seo a roghnú.

Céim 3: Déan mais ghluaiseachta líneach a léiriú . Má tá comhpháirteanna líneacha gluaisteacha sa chóras arna dtiomáint ag gluaisne rothlach (amhail céim sleamhnáin arna thiomáint ag scriú luaidhe), is é an táimhe coibhéiseach a léirítear don seafta mótair ná:

áit arb é p an díláithriú líneach a fhreagraíonn do imrothlú amháin den mhótar (m/rev).

Céim 4: Déan an cóimheas laghdaithe a láimhseáil.  Mura bhfuil  aon laghdaitheoir  idir an mótar chasmhóiminte gan fráma agus an t-ualach (tiomáint díreach), ansin i = 1 agus níl aon mhachnamh ag teastáil. Má tá meicníocht tarchurtha a bhfuil an cóimheas laghdaitheora i eatarthu, ní mór an táimhe ar thaobh an ualaigh a roinnt ar i² nuair a léirítear é chuig an seafta mótair:

Dá mhéad an cóimheas laghdaithe, is ea is lú an chuma atá ar an táimhe ualaigh; is é seo an chúis bhunúsach is féidir le laghdaitheoir meaitseáil táimhe a mhaolú. Is é an úsáid tipiciúil a bhaineann le mótair chasmhóiminte gan fráma ná tiomáint dhíreach, mar sin is féidir an chéim seo a scipeáil de ghnáth, ach go beacht mar gheall air seo, is cosúil go bhfuil an táimhe ualaigh  gan athrú  ag deireadh seafta an mhótair.

Céim 5: Suim agus roinnt le táimhe an rótar mhótair . Cuir na táimhe go léir a fhrithchaitear ar an seafta mótair chun an t-ualach  J a fháil  , arna léiriú , ansin roinn ar  J mótair   ón mbileog sonraí mótair chun an cóimheas meaitseála táimhe a fháil.

4. Teorainn Phraiticiúil i Ríomhanna Mótair Gan Fráma: Cá bhfuil Deireadh leis an 'Motor Rotor'?

Níl aon tithíocht nó seafta críochnaithe ag mótair chasmhóiminte gan fráma; is comhpháirt é an rotor a chaithfidh an t-úsáideoir a chomhtháthú sa struchtúr meicniúil. Is gnách nach gclúdaíonn an “táimhe rótar” a thugann monaróir an mhótair ach corp an rótair (maighnéid bhuana, cuing rótair, etc.). I bprionsabal, ba cheart an  flange adapter, muinchille clampála, mol , agus mais ar bith atá socraithe go díreach leis an rótar a chuireann an t-úsáideoir leis an ualach a nascadh leis an rótar a áireamh mar  táimhe ualaigh , ní mar chuid den 'táimhe mótair.'

Go matamaiticiúil, ní athraíonn sé seo an cóimheas-cibé an bhfuil an fean san áireamh mar 'mótair' nó 'ualach', tá toradh na táimhe iomlán roinnte ar táimhe rótar mótair mar an gcéanna, toisc gurb é an t-ainmneoir táimhe rótar an chomhlachta mhótair i gcónaí. Ach tá brí le  breithiúnas innealtóireachta : nuair a aimsíonn tú go bhfuil an cóimheas táimhe ar an taobh ard, is é an chéad rud atá le scrúdú ná an  mais bhreise atá ceangailte go docht go díreach leis an rotor , toisc go bhfuil sé luathaithe mar aon leis an rotor, cuireann sé go díreach leis an gcóimheas táimhe, agus is minic gurb é an chuid is éasca a laghdú trí dhearadh éadrom.

5. Réimsí Molta: Breathnaigh ar Chásanna, Nach Uimhir Aon-Mhéide a oireann do chách

Braitheann 'luach cuí' an chóimheas meaitseála táimhe go mór ar fhoirm an tarchuir agus ar na riachtanais dhinimiciúla. Comhdhlúthaítear sa tábla seo a leanas tagairtí innealtóireachta ó fhoinsí éagsúla le haghaidh suímh le linn roghnúcháin:

Tagann na luachanna '≤5:1' agus '5:1–10:1' maidir le tiomáint dhíreach gan fráma sa tábla ó mholtaí innealtóireachta na monaróirí agus baineann siad le hailt nó táblaí rothlacha a bhfuil ceanglais shoiléire dinimiciúla feidhmíochta acu. Nuair a bhíonn an táimhe ualaigh i bhfad níos mó ná an táimhe mótair agus nach bhfuil bandaleithead ard ag teastáil ón bhfeidhmchlár féin, is féidir le tiomáint díreach docht oibriú go cobhsaí ag cóimheas táimhe an-ard - is é an costas go  bhfuil cumas luasghéaraithe teoranta ag buaic-chasmhóiminte an mhótair seachas ag cobhsaíocht . Sa chás seo, tá an cóimheas táimhe níos mó cosúil le 'slat slat le haghaidh cumas luasghéaraithe': dá gaire cómhalartach an chóimheas ( J mótair  /J iomlán  ) go 1, is airde an sciar den táimhe mótair san táimhe iomlán, agus is mó an luasghéarú uilleach is féidir leis an mbuaic-chasmhóiminte céanna a tháirgeadh.

6. Sampla de Ríomh Simplithe

Smaoinigh ar chomhpháirteacha rothlacha díreach-tiomáinte: is é táimhe rótar mótair chasmhóiminte gan fráma 

. Tá mol cóimhiotal alúmanaim a bhfuil mais 0.5 kg aige agus ga 0.04 m suite ar an rótar; is féidir ualach atá greamaithe den mhol a chomhfhogasú mar shorcóir soladach a bhfuil mais 3 kg aige agus ga 0.08 m. Is tiomáint dhíreach é, gan aon laghdaitheoir.

táimhe mol: 

táimhe luchtaithe: 

táimhe iomlán léirithe: 

Cóimheas meaitseála táimhe: 

Dá mbeadh an cóimheas seo le feiceáil i gcóras seirbheach traidisiúnta le cúpláil, is cinnte go gciallódh sé coimisiúnú deacair. Mar sin féin, i dtiomántán díreach docht, braitheann cibé an bhfuil sé inghlactha ar riachtanais an iarratais: más rud é nach gá don chomhpháirteach ach suíomh meánach agus íseal-luas a dhéanamh le luasghéarú uilleach réasúnta íseal, ní gá go dtiocfadh éagobhsaíocht as 51:1; má éilíonn an t-iarratas socrú millisecond-leibhéal nó tairiscint chómhalartach ard-minicíochta, ba cheart an cóimheas a laghdú go dtí leibhéal níos gaire do 10:1 nó fiú 5:1 tríd an mais ualaigh a laghdú, an ga ualaigh a laghdú, nó múnla mótair a roghnú le táimhe rótar níos mó. Ní fhreagraíonn an ríomh féin ach 'cad é an cóimheas'; cibé an féidir 'an féidir an cóimheas seo a úsáid' a fhreagairt in éineacht le stiffness tarchuir agus ceanglais feidhmíochta dinimiciúla.

Conclúid

Tá an cosán ríofa don chóimheas meaitseála táimhe ualaigh de mhótar chasmhóiminte gan fráma soiléir:  liostaigh na foinsí táimhe → faigh luachanna ag baint úsáide as foirmlí geoiméadracha nó CAD → léirigh cóimheas líneach tairiscint agus laghdaithe → suim → roinnt ar an táimhe rótar mótair . Is é an rud is gá a athrú i ndáiríre ná an bealach a ndéantar toradh an ríomha a léirmhíniú. Faoi ailtireacht docht tiomána dírigh, níl an cóimheas táimhe mar an “líne dhearg cobhsaíochta” a chaithfear a urramú go docht i gcórais sheirbheacha traidisiúnta; ina ionad sin, is rialóir é chun  cé mhéad rá atá ag táimhe mótair san táimhe iomlán a thomhas . Ní insíonn sé duit go díreach 'an ascalóidh sé?' ach insíonn sé duit 'cé mhéid den tasc luasghéaraithe a chaithfidh a bheith le hiompar go díreach ar chasmhóiminte mótair.' Is é an bealach ceart chun meaitseáil táimhe a úsáid le haghaidh mótair chasmhóiminte gan fráma ná an cóimheas a ríomh go soiléir ar dtús, agus ansin filleadh ar T=Jα chun cumas luasghéaraithe a fhíorú.