Zgjedhja e ndërfaqes mekanike Selsyn: Diametri i boshtit, fllanxha dhe dimensionet e montimit - Precisioni mund të shembet me devijimin më të vogël

Kur parametrat elektrike të a zgjidhësi janë zgjedhur saktë, sistemi mund të shfaqë ende luhatje këndi dhe zhvendosje të pozicionit zero. Problemi shpesh nuk është në qarkun e dekodimit, por në një vend më të fshehur: ndërfaqen mekanike. Një zgjidhës në thelb mat këndin përmes bashkimit elektromagnetik midis statorit dhe rotorit. Çdo ekscentricitet i montimit, shtrembërim aksial ose përshtatje e lirshme do të shtrembërojë drejtpërdrejt simetrinë e fushës magnetike të hapësirës ajrore dhe do të shkruajë gabime në sinjalin e daljes. Thelbi i përzgjedhjes së ndërfaqes mekanike qëndron pikërisht në tre dimensione që duket se kanë 'pa përmbajtje teknike':  si të përputhet diametri i boshtit, si të përcaktohet fllanxha dhe sa diferencë duhet lënë për dimensionet e montimit.

Diametri i boshtit: 'Përshtatet' nuk është i mjaftueshëm

Lidhja midis rotorit të zgjidhësit dhe boshtit të motorit është pika fillestare fizike e të gjithë zinxhirit të sinjalit. Hapi i parë në përzgjedhje është përcaktimi i diametrit të brendshëm të rotorit të zgjidhësit bazuar në diametrin aktual të boshtit të motorit. Logjika e përzgjedhjes së prodhuesve zakonisht është si më poshtë: përcaktoni diametrin e brendshëm të rotorit të zgjidhësit sipas diametrit të boshtit të rotorit të motorit dhe personalizimi sipas diametrit të boshtit është i mundur. Specifikimet e zakonshme të boshtit të zgavëruar mbulojnë madhësi të tilla si 6 mm, 8 mm, 9,52 mm dhe 12,7 mm, ndërsa boshtet e ngushtuara përfshijnë opsione 9 mm ose 12 mm me një kon 1:10.

Megjithatë, 'përshtatja' është vetëm përfundimi. Gjykimi i vërtetë i përzgjedhjes qëndron në  natyrën e përshtatjes . Midis rotorit të një zgjidhësi pa kornizë dhe boshtit, rekomandohet një  përshtatje e lehtë e hapësirës  sesa një ndërhyrje ose përshtatje e ngushtë. Udhëzuesi i montimit të Dynapar jep një diapazon referimi prej 0,0002 deri në 0,001 inç të hapësirës (afërsisht 0,005 mm deri në 0,025 mm) midis boshtit dhe diametrit të brendshëm të rotorit, për të shmangur përshtatjet nga linja në linjë ose përshtatjet e ndërhyrjeve. Një përshtatje e ndërhyrjes mund të duket 'e sigurt', por në realitet mund të sjellë përkulje të boshtit ose deformim të bërthamës së rotorit gjatë montimit me shtypje, gjë që në vend të kësaj dëmton uniformitetin e hapësirës së ajrit. Megjithëse përshtatjet me splina ose me çelës kërkojnë forcë më të ulët shtypjeje, hapësirat e tyre të përpunimit dhe montimit mund të sjellin komponentë shtesë të ekscentricitetit.

Ekziston një detaj tjetër që anashkalohet lehtësisht:  koeficientët e zgjerimit termik të materialeve të boshtit dhe të rotorit të zgjidhësit duhet të jenë sa më afër që të jetë e mundur . Nëse boshti i motorit është prej çeliku ndërsa mënga e rotorit të zgjidhjes është bërë nga një material me një sjellje të konsiderueshme të ndryshme të zgjerimit termik, hapësira e përshtatjes do të ndryshojë pas rritjes së temperaturës dhe hendeku i ajrit që ishte rregulluar fillimisht mund të zhvendoset në gjendje të nxehtë.

Fllanxha: Forma strukturore përcakton 'Kush merr përgjegjësinë për shtrirjen'

Struktura e fllanxhave të një zgjidhësi në thelb i përgjigjet një pyetjeje:  kush garanton saktësinë e pozicionit të statorit . Forma të ndryshme të fllanxhave korrespondojnë me mënyra të ndryshme të ndarjes së përgjegjësisë së shtrirjes.

Lloji i montimit të drejtpërdrejtë pa kornizë  është zgjidhja më 'e zhveshur': statori është i fiksuar drejtpërdrejt në kutinë e pajisjes, rotori është montuar në boshtin e makinës dhe vetë zgjidhësi nuk ka lidhje. Koaksialiteti midis statorit dhe rotorit varet tërësisht nga saktësia e përpunimit dhe montimit të pajisjes. Ky lloj është i përshtatshëm për skenarë me hapësirë ​​të kufizuar dhe kërkesa për peshë të lartë të lehtë, por gjatë instalimit koaksialiteti ndërmjet statorit dhe rotorit duhet të kontrollohet brenda ≤0,05 mm. Ai vendos kërkesat më të larta për ekspertizën mekanike të projektuesit të pajisjeve dhe gjithashtu ofron lirinë më të madhe.

Lloji i montimit me fllanxha  ka një kapëse montimi dhe vrima bulonash në kabinën e zgjidhësit dhe përdor përshtatjen midis boshtit dhe faqes fundore të pajisjes për 'pozicionimin paraprak'. Pasi kushinetat të integrohen, pozicioni relativ i statorit dhe rotorit është kalibruar tashmë në fabrikë. Gjatë instalimit, është e nevojshme vetëm të përafroni boshtin e fllanxhave me prerjen përkatëse në faqen fundore të pajisjes dhe të shtrëngoni bulonat. Saktësia e shtrirjes sigurohet nga pingulja e fllanxhës dhe pingulja e faqes së fundit, duke e bërë këtë lloj të përshtatshëm për pajisje të rënda ose kushte pune me dridhje të mëdha. Kostoja është gjatësia më e madhe boshtore dhe kostoja më e lartë, dhe vetë shufra e fllanxhës bëhet një hallkë e re gabimi - hapësira e përshtatjes midis boshtit dhe prerjes së pajisjes dhe pinguliteti i faqes fundore me boshtin, duhet ende të përfshihen në zinxhirin e tolerancës.

Lloji i integruar me kushineta  përfshin më tej kushinetën nga brenda, me rotorin të integruar me kushinetën, kështu që mund të montohet drejtpërdrejt në boshtin e lëvizjes pa pasur nevojë që pajisja të sigurojë një strukturë mbështetëse shtesë. Ai thith në masën më të madhe 'rreshtimin' në vetë zgjidhësin, por gjatë përzgjedhjes është e nevojshme të konfirmohet nëse kapacitetet e ngarkesës boshtore dhe radiale të kushinetës përputhen me kushtet e punës dhe nëse shpejtësia maksimale e vetë zgjidhësit mbulon kërkesat e aplikimit.

Thelbi i zgjedhjes së fllanxhave është një shkëmbim ndërmjet  aftësisë së saktësisë së pajisjeve, hapësirës boshtore, kostos dhe lehtësisë së instalimit . Nëse faqja fundore e pajisjes ka saktësi të lartë përpunimi dhe hapësira është e ngushtë, montimi i drejtpërdrejtë pa kornizë është një zgjedhje e arsyeshme; nëse kushtet e montimit në vend janë të kufizuara dhe kërkohet pozicionim i shpejtë, lloji i montimit me fllanxha përdor spinën për të 'transportojë' shtrirjen në kabinën e zgjidhjes dhe është më i besueshëm.

Zinxhiri i tolerancës së dimensionit të montimit: ekscentriciteti dhe shtrembërimi boshtor janë vrasës të drejtpërdrejtë të saktësisë

Saktësia e daljes së zgjidhësit është jashtëzakonisht e ndjeshme ndaj  ekscentricitetit radial  dhe  shtrembërimit aksial  midis statorit dhe rotorit. Një zgjidhës i ngurtësimit të ndryshueshëm modulon sinjalin përmes ndryshimeve periodike në hendekun e ajrit midis dhëmbëve të statorit dhe spikaturave të rotorit. Ekscentriciteti ndryshon shpërndarjen hapësinore të përshkueshmërisë së hendekut të ajrit dhe fut në dalje komponentët e gabimit të varur nga pozicioni.

Kuadri i përgjithshëm i tolerancës së montimit të dhënë nga Dynapar mund të shërbejë si bazë projektimi:  shtrembërimi boshtor  (devijimi aksial ose ndryshimi dimensional ndërmjet faqeve të montimit të rotorit dhe statorit) nuk duhet të kalojë 0,015 inç (afërsisht 0,38 mm);  ekscentriciteti radial  (ekscentriciteti ndërmjet faqeve të montimit të rotorit dhe statorit) nuk duhet të kalojë 0,003 inç (afërsisht 0,076 mm); dhe faqja e  shpatullave të shtyllës së montimit  duhet të jetë pingul me shpimin dhe boshtin, me pingul të kontrolluar brenda 0,0005 inç (përafërsisht 0,013 mm). Kuptimi inxhinierik i këtyre numrave është i qartë: toleranca e ekscentricitetit është rreth pesë herë më e ngushtë se toleranca boshtore, duke treguar se  shtrirja radiale është aspekti kryesor i konfliktit të saktësisë..

GB/T 10241—2020 gjithashtu përfshin 'koaksialitetin e sipërfaqeve të montimit' dhe 'perpendikularitetin e faqeve fundore të montimit' në kërkesat teknike dhe metodat e testimit në nivel standard, që do të thotë se këta dy tregues janë rritur nga 'rekomandimet e prodhuesit' në artikujt e specifikimeve të inspektueshme.

Kur dizajnoni në të vërtetë zinxhirin e tolerancës, nuk duhet të përqendroheni vetëm në faqen e montimit të vetë zgjidhësit.  Hapësira e përshtatjes midis rotorit dhe boshtit të motorit, hapësira e përshtatjes midis llaçit të fllanxhës së statorit dhe faqes fundore të pajisjes dhe pinguliteti i faqes fundore në lidhje me boshtin — këto tre segmente gabimi grumbullohen në seri në uniformitetin përfundimtar të hendekut të ajrit. Një parim praktik është trajtimi i tolerancës së montimit të zgjidhësit si  hallka fundore e zinxhirit të tolerancës së sistemit  dhe shpërndarja e tij në përputhje me rrethanat, duke lënë një diferencë të arsyeshme për përpunimin dhe montimin në rrjedhën e sipërme në vend që të përqendrohet i gjithë diferenca në hapin e montimit të zgjidhësit.

Lista kontrolluese e përzgjedhjes: Nga boshti në fllanxhë, pastaj në verifikim

Duke lidhur logjikën e mësipërme, zgjedhja e ndërfaqes mekanike të zgjidhësit mund të vazhdojë në tre hapa.

Hapi 1: Mbyllni diametrin e boshtit dhe përcaktoni përshtatjen.  Matni ose konfirmoni diametrin dhe tolerancën aktuale të boshtit të motorit dhe zgjidhni një rotor me specifikimin përkatës të diametrit të brendshëm. Preferoni një përshtatje të lehtë të hapësirës dhe shmangni ndërhyrjet; konfirmoni që sjellja e zgjerimit termik të materialeve të boshtit dhe rotorit përputhet afërsisht. Nëse diametri i boshtit është jo standard, personalizimi i diametrit të brendshëm të rotorit është një praktikë e zakonshme, por koha dhe kostoja e përshtatjes duhet të vlerësohen paraprakisht.

Hapi 2: Alokoni fllanxhën sipas përgjegjësisë së saktësisë së pajisjes.  A mundet faqja fundore e pajisjes të sigurojë një majë me precizion të lartë dhe një faqe fundore pingule? Nëse po, montimi i drejtpërdrejtë pa kornizë mund të sigurojë një strukturë më kompakte. Nëse kushtet e montimit në vend janë të kufizuara ose nëse nevojitet zëvendësim i shpejtë, pozicionimi i spitit të tipit të montimit me fllanxha është më i përshtatshëm. Nëse vetë pajisja nuk mund të sigurojë mbështetje mbajtëse për zgjidhësin, lloji i integruar me kushineta është zgjedhja e natyrshme. Rrethi i hapit të vrimës së bulonave të fllanxhës, diametri i gomës dhe thellësia e montimit boshtor duhet të përputhen artikull pas artikulli me faqen fundore të pajisjes; nuk mund të kontrollohet thjesht se 'diametri i jashtëm është afërsisht i duhuri.'

Hapi 3: Verifikimi i pozicionit zero pas instalimit nuk mund të anashkalohet.  Edhe nëse ndërfaqja mekanike është në linjë, pozicioni zero elektrik mund të devijojë ende nga pozicioni i polit magnetik të motorit. Për zgjidhësit e përdorur për komutim, praktika standarde është: fillimisht rregulloni përkohësisht statorit, më pas përdorni energjinë DC për të 'kyçur boshtin' ose për të lëvizur prapa motorin dhe vëzhgoni kryqëzimin zero prapa-EMF, rrotulloni statorin derisa sinjali i pozicionit zero të zgjidhësit të përafrohet me polet magnetike të motorit dhe më pas shtrëngoni përfundimisht. Pavarësisht se sa mirë kontrollohen tolerancat mekanike, nëse pozicioni zero devijon me disa shkallë elektrike, performanca e ndërrimit do të vazhdojë të përkeqësohet ndjeshëm.

Zgjedhja e ndërfaqes mekanike të zgjidhësit është në thelb një  problem i shpërndarjes së gabimeve : përshtatja e diametrit të boshtit përcakton se sa 'fort' rotori e ndjek boshtin, struktura e fllanxhave përcakton se si është ankoruar 'përfundimisht' statori në kabinën dhe toleranca e montimit përcakton 'besnikërinë' të sistemit të hendekut të ajrit. Nëse ndonjë nga këto tre lidhje është e lirshme, pavarësisht sa të larta janë specifikimet nominale elektrike, leximi i këndit në fundin e boshtit do të rrezikohet. Sqaroni fillimisht shtegun mekanik të boshtit dhe fllanxhës dhe më pas rishikoni parametrat elektrikë—kjo shpesh çon në më pak devijime sesa të bëni anasjelltas.