Rigidesa i rigidesa:
La rigidesa es refereix a la capacitat del material o estructura de resistir la deformació elàstica quan se sotmet a la força, i és una caracterització de la dificultat de la deformació elàstica d’un material o estructura. La rigidesa d’un material es mesura generalment pel mòdul d’elasticitat E. En el rang macroelàstic, la rigidesa és el coeficient proporcional de la càrrega parcial i el desplaçament, que és la força necessària per provocar el desplaçament de la unitat. El seu recíproc s’anomena flexibilitat, el desplaçament provocat per una força unitària. La rigidesa es pot dividir en rigidesa estàtica i rigidesa dinàmica.
La rigidesa (k) d'una estructura fa referència a la capacitat del cos elàstic de resistir la deformació i la tensió.
k = P / δ
P és la força constant que actua sobre l'estructura i δ és la deformació deguda a la força.
La rigidesa rotacional (k) de l'estructura giratòria és la següent:
k = M / θ
M és el moment i θ és l’angle de rotació.
Per exemple, la canonada d'acer és relativament dura, generalment la deformació sota força externa és petita, mentre que la banda de goma és relativament tova i la deformació causada per la mateixa força és relativament gran. Aleshores diem que la canonada d’acer és rígida i que la goma és feble i flexible.
En l'aplicació del servomotor, és una connexió rígida típica per connectar el motor i la càrrega mitjançant un acoblament, mentre que la connexió flexible típica consisteix a connectar el motor i la càrrega amb una corretja o corretja síncrona.
La rigidesa del motor és la capacitat de l’eix del motor per resistir les interferències del parell extern. Podem ajustar la rigidesa del motor al servo controlador.
La rigidesa mecànica del servomotor està relacionada amb la seva velocitat de resposta. En general, com més gran sigui la rigidesa, major serà la velocitat de resposta, però si s’ajusta massa, el motor produirà ressonància mecànica. Per tant, en els paràmetres generals del servoaccionament de CA, hi ha opcions per ajustar manualment la freqüència de resposta. Per ajustar la freqüència de resposta segons el punt de ressonància de la màquina, es requereix el temps i l’experiència del personal de depuració (de fet, ajustant els paràmetres de guany).
En el mode de posició del sistema servo, el motor es desvia aplicant força. Si la força és gran i l’angle de deflexió és petit, es considera que el sistema servo és rígid; en cas contrari, el sistema servo es considera feble. Aquesta rigidesa s’acosta més al concepte de velocitat de resposta. Des del punt de vista del controlador, la rigidesa és en realitat un paràmetre compost per bucle de velocitat, bucle de posició i constant integral de temps. La seva mida determina la velocitat de resposta de la màquina.
Però si no necessiteu un posicionament ràpid i només necessiteu precisió, quan la resistència és petita, la rigidesa és baixa i podeu aconseguir un posicionament precís, però el temps de posicionament és llarg. Com que el posicionament és lent quan la rigidesa és baixa, existirà la il·lusió d’un posicionament imprecís en el cas de resposta ràpida i temps de posicionament curt.
El moment d'inèrcia descriu la inèrcia del moviment de l'objecte i el moment d'inèrcia és la mesura de la inèrcia de l'objecte al voltant de l'eix. El moment d'inèrcia només està relacionat amb el radi de rotació i la massa de l'objecte. En general, la inèrcia de la càrrega és més de 10 vegades la inèrcia del rotor del motor.
El moment d'inèrcia del carril de guia i del cargol de plom influeix molt en la rigidesa del sistema de servomotor. Sota el guany fix, com més gran sigui el moment d'inèrcia, més gran és la rigidesa, més fàcil és provocar sacsejades del motor; com més petit és el moment d’inèrcia, més petita és la rigidesa, menys probabilitats de sacsejar el motor. Pot reduir el moment d’inèrcia substituint el carril de guia i la barra de cargol per un diàmetre més petit, de manera que es redueixi la inèrcia de càrrega per no agitar el motor.
En general, en la selecció del sistema servo, a més de tenir en compte els paràmetres com el parell i la velocitat nominal del motor, també hem de calcular la inèrcia convertida del sistema mecànic a l’eix del motor i, a continuació, seleccionar el motor amb la inèrcia adequada. mida segons els requisits reals d'acció mecànica i els requisits de qualitat de les peces mecanitzades.
En la depuració (mode manual), establir correctament els paràmetres de la relació d’inèrcia és la premissa de donar un joc complet a la millor eficiència dels sistemes mecànics i servo.
Què és la concordança d'inèrcia?
Segons la llei de Niu Er:
El parell requerit del sistema d’alimentació = moment d’inèrcia del sistema J × acceleració angular θ
Com més petita sigui l’acceleració angular θ, més temps passarà del controlador fins al final de l’execució del sistema i més lenta serà la resposta del sistema. Si canvia θ, la resposta del sistema canviarà ràpidament i lentament, cosa que afectarà la precisió del mecanitzat.
Després de seleccionar el servomotor, el valor màxim de sortida es manté sense canvis. Si voleu que el canvi de θ sigui petit, llavors J hauria de ser el més petit possible.
El moment d'inèrcia del sistema J = moment d'inèrcia de rotació del servomotor JM + impuls d'inèrcia càrrega de conversió de l'eix del motor JL.
La inèrcia de càrrega JL es compon de la inèrcia de la taula de treball, el dispositiu, la peça de treball, el cargol, l'acoblament i altres parts mòbils lineals i rotatives convertides en la inèrcia de l'eix del motor. JM és la inèrcia del rotor del servomotor. Després de seleccionar el servomotor, aquest valor és un valor fix, mentre que JL canvia amb el canvi de la càrrega de la peça. Si voleu que la taxa de canvi de J sigui menor, és millor que la proporció de JL sigui menor. En termes generals, el motor amb poca inèrcia té un bon rendiment de frenada, una resposta ràpida a l’arrencada, l’acceleració i l’aturada i un bon funcionament alternatiu d’alta velocitat, adequat per a ocasions de càrrega lleugera i posicionament d’alta velocitat. Els motors d’inèrcia mitjana i gran són adequats per a requeriments de gran càrrega i alta estabilitat, com ara alguns mecanismes de moviment circular i algunes indústries de màquines-eina.
Per tant, la rigidesa del servomotor de corrent altern és massa gran i la rigidesa no és suficient. En general, el guany del servo controlador de CA s’ha d’ajustar per canviar la resposta del sistema. La inèrcia és massa gran i la inèrcia és insuficient. És una comparació relativa entre el canvi d'inèrcia de la càrrega i la inèrcia del servomotor de corrent altern.
A més, s’ha de tenir en compte la influència del reductor sobre la càrrega rígida: la caixa de canvis pot canviar la concordança d’inèrcia. Generalment, quan la relació d’inèrcia de la càrrega amb el motor és superior a 5, es considera que el reductor millora la concordança d’inèrcia. La proporció d’inèrcia és inversament proporcional al quadrat de la proporció de desacceleració.
Hora de publicació: 02-02-2020