Rigidez y rigidez:
La rigidez se refiere a la capacidad del material o la estructura para resistir la deformación elástica cuando se somete a una fuerza, y es una caracterización de la dificultad de la deformación elástica de un material o estructura. La rigidez de un material generalmente se mide por el módulo de elasticidad E. En el rango macroelástico, la rigidez es el coeficiente proporcional de la carga parcial y el desplazamiento, que es la fuerza requerida para causar el desplazamiento de la unidad. Su recíproco se llama flexibilidad, el desplazamiento causado por una fuerza unitaria. La rigidez se puede dividir en rigidez estática y rigidez dinámica.
La rigidez (k) de una estructura se refiere a la capacidad del cuerpo elástico para resistir la deformación y la tensión.
k = P / δ
P es la fuerza constante que actúa sobre la estructura y δ es la deformación debida a la fuerza.
La rigidez rotacional (k) de la estructura giratoria es la siguiente:
k = M / θ
M es el momento y θ es el ángulo de rotación.
Por ejemplo, la tubería de acero es relativamente dura, generalmente la deformación bajo una fuerza externa es pequeña, mientras que la banda de goma es relativamente blanda y la deformación causada por la misma fuerza es relativamente grande. Entonces decimos que la tubería de acero es rígida y la goma elástica es débil y flexible.
En la aplicación de servomotor, es una conexión rígida típica para conectar el motor y la carga por acoplamiento, mientras que la conexión flexible típica es para conectar el motor y la carga con correa o correa síncrona.
La rigidez del motor es la capacidad del eje del motor para resistir la interferencia de par externa. Podemos ajustar la rigidez del motor en el servodriver.
La rigidez mecánica del servomotor está relacionada con su velocidad de respuesta. Generalmente, cuanto mayor es la rigidez, mayor es la velocidad de respuesta, pero si se ajusta demasiado alto, el motor producirá resonancia mecánica. Por lo tanto, en los parámetros generales del servodrive de CA, existen opciones para ajustar manualmente la frecuencia de respuesta. Para ajustar la frecuencia de respuesta según el punto de resonancia de la máquina, se requiere el tiempo y la experiencia del personal de depuración (de hecho, ajustando los parámetros de ganancia).
En el modo de posición del servo sistema, el motor se desvía aplicando fuerza. Si la fuerza es grande y el ángulo de deflexión es pequeño, entonces el servo sistema se considera rígido; de lo contrario, el servo sistema se considera débil. Esta rigidez se acerca más al concepto de velocidad de respuesta. Desde el punto de vista del controlador, la rigidez es en realidad un parámetro compuesto por bucle de velocidad, bucle de posición y constante integral de tiempo. Su tamaño determina una velocidad de respuesta de la máquina.
Pero si no necesita un posicionamiento rápido y solo necesita precisión, entonces cuando la resistencia es pequeña, la rigidez es baja y puede lograr un posicionamiento preciso, pero el tiempo de posicionamiento es largo. Debido a que el posicionamiento es lento cuando la rigidez es baja, existirá la ilusión de un posicionamiento inexacto en el caso de una respuesta rápida y un tiempo de posicionamiento corto.
El momento de inercia describe la inercia del movimiento del objeto y el momento de inercia es la medida de la inercia del objeto alrededor del eje. El momento de inercia solo está relacionado con el radio de rotación y la masa del objeto. Generalmente, la inercia de la carga es más de 10 veces la inercia del rotor del motor.
El momento de inercia del raíl guía y el husillo tiene una gran influencia en la rigidez del sistema de accionamiento del servomotor. Bajo ganancia fija, cuanto mayor es el momento de inercia, mayor es la rigidez, más fácil es provocar la vibración del motor; cuanto menor es el momento de inercia, menor es la rigidez, es menos probable que el motor se mueva. Puede reducir el momento de inercia reemplazando el riel de guía y la varilla roscada con un diámetro más pequeño, a fin de reducir la inercia de la carga para lograr que el motor no se mueva.
Generalmente, en la selección del sistema de servo, además de considerar los parámetros como el par y la velocidad nominal del motor, también necesitamos calcular la inercia convertida del sistema mecánico al eje del motor, y luego seleccionar el motor con la inercia adecuada. tamaño de acuerdo con los requisitos reales de acción mecánica y los requisitos de calidad de las piezas mecanizadas.
En la depuración (modo manual), establecer correctamente los parámetros de la relación de inercia es la premisa de dar pleno rendimiento a la mejor eficiencia de los sistemas mecánicos y servo.
¿Qué es la coincidencia de inercia?
Según la ley de Niu Er:
El par requerido del sistema de alimentación = momento de inercia del sistema J × aceleración angular θ
Cuanto menor sea la aceleración angular θ, mayor será el tiempo desde el controlador hasta el final de la ejecución del sistema y más lenta será la respuesta del sistema. Si θ cambia, la respuesta del sistema cambiará rápida y lentamente, lo que afectará la precisión del mecanizado.
Después de seleccionar el servomotor, el valor de salida máximo permanece sin cambios. Si desea que el cambio de θ sea pequeño, entonces J debería ser lo más pequeño posible.
El momento de inercia del sistema J = momento de inercia de rotación del servomotor JM + momento de inercia de la carga de conversión del eje del motor JL.
La inercia de carga JL se compone de la inercia de la mesa de trabajo, el accesorio, la pieza de trabajo, el tornillo, el acoplamiento y otras partes móviles lineales y giratorias convertidas a la inercia del eje del motor. JM es la inercia del rotor del servomotor. Después de seleccionar el servomotor, este valor es un valor fijo, mientras que JL cambia con el cambio de la carga de la pieza de trabajo. Si desea que la tasa de cambio de J sea menor, es mejor reducir la proporción de JL. En términos generales, el motor con poca inercia tiene un buen rendimiento de frenado, una respuesta rápida al arranque, aceleración y parada, y un buen rendimiento recíproco de alta velocidad, que es adecuado para algunas ocasiones de carga ligera y posicionamiento de alta velocidad. Los motores de inercia mediana y grande son adecuados para cargas grandes y requisitos de alta estabilidad, como algunos mecanismos de movimiento circular y algunas industrias de máquinas herramienta.
Entonces, la rigidez del servomotor de CA es demasiado grande y la rigidez no es suficiente. Generalmente, la ganancia del servocontrolador de CA debe ajustarse para cambiar la respuesta del sistema. La inercia es demasiado grande y la inercia es insuficiente. Es una comparación relativa entre el cambio de inercia de la carga y la inercia del servomotor de CA.
Además, se debe considerar la influencia del reductor sobre la carga rígida: la caja de cambios puede cambiar la adaptación de inercia. Generalmente, cuando la relación de inercia de la carga al motor es superior a 5, se considera que el reductor mejora la adaptación de la inercia. La relación de inercia es inversamente proporcional al cuadrado de la relación de desaceleración.
Hora de publicación: Sep-02-2020