Rigidità e rigidità:
La rigidità si riferisce alla capacità del materiale o della struttura di resistere alla deformazione elastica quando sottoposto a forza ed è una caratterizzazione della difficoltà di deformazione elastica di un materiale o di una struttura. La rigidità di un materiale viene solitamente misurata dal modulo di elasticità E. Nella gamma macroelastica, la rigidità è il coefficiente proporzionale del carico parziale e dello spostamento, che è la forza richiesta per causare lo spostamento unitario. Il suo reciproco è chiamato flessibilità, lo spostamento causato da una forza unitaria. La rigidità può essere suddivisa in rigidità statica e rigidità dinamica.
La rigidità (k) di una struttura si riferisce alla capacità del corpo elastico di resistere alla deformazione e alla tensione.
k = P / δ
P è la forza costante che agisce sulla struttura e δ è la deformazione dovuta alla forza.
La rigidità rotazionale (k) della struttura rotante è la seguente:
k = M / θ
M è il momento e θ è l'angolo di rotazione.
Ad esempio, il tubo di acciaio è relativamente duro, generalmente la deformazione sotto la forza esterna è piccola, mentre l'elastico è relativamente morbido e la deformazione causata dalla stessa forza è relativamente grande. Quindi diciamo che il tubo d'acciaio è rigido e l'elastico è debole e flessibile.
Nell'applicazione del servomotore, è una tipica connessione rigida per collegare il motore e il carico mediante accoppiamento, mentre la tipica connessione flessibile è quella di collegare il motore e il carico con cinghia o cinghia sincrona.
La rigidità del motore è la capacità dell'albero motore di resistere alle interferenze di coppia esterne. Possiamo regolare la rigidità del motore nel servoazionamento.
La rigidità meccanica del servomotore è correlata alla sua velocità di risposta. Generalmente, maggiore è la rigidità, maggiore è la velocità di risposta, ma se è regolata troppo alta, il motore produrrà una risonanza meccanica. Pertanto, nei parametri generali del servoazionamento CA, ci sono opzioni per regolare manualmente la frequenza di risposta. Per regolare la frequenza di risposta in base al punto di risonanza della macchina, è necessario il tempo e l'esperienza del personale di debug (infatti, la regolazione dei parametri di guadagno).
Nella modalità posizione del servosistema, il motore viene deviato applicando una forza. Se la forza è grande e l'angolo di deflessione è piccolo, il servosistema è considerato rigido, altrimenti il servosistema è considerato debole. Questa rigidità è più vicina al concetto di velocità di risposta. Dal punto di vista del controllore, la rigidità è in realtà un parametro composto da anello di velocità, anello di posizione e costante integrale nel tempo. Le sue dimensioni determinano una velocità di risposta della macchina.
Ma se non hai bisogno di un posizionamento veloce e hai solo bisogno di precisione, quando la resistenza è piccola, la rigidità è bassa e puoi ottenere un posizionamento accurato, ma il tempo di posizionamento è lungo. Poiché il posizionamento è lento quando la rigidità è bassa, esisterà l'illusione di un posizionamento impreciso in caso di risposta rapida e tempo di posizionamento breve.
Il momento di inerzia descrive l'inerzia del movimento dell'oggetto e il momento di inerzia è la misura dell'inerzia dell'oggetto attorno all'asse. Il momento di inerzia è correlato solo al raggio di rotazione e alla massa dell'oggetto. Generalmente, l'inerzia del carico è più di 10 volte l'inerzia del rotore del motore.
Il momento di inerzia del binario di guida e della vite di comando ha una grande influenza sulla rigidità del sistema di azionamento del servomotore. Con guadagno fisso, maggiore è il momento di inerzia, maggiore è la rigidità, più facile è provocare il tremolio del motore; minore è il momento di inerzia, minore è la rigidità, minore è la probabilità che il motore scuota. Può ridurre il momento di inerzia sostituendo il binario di guida e l'asta della vite di diametro inferiore, in modo da ridurre l'inerzia del carico per ottenere l'assenza di scuotimento del motore.
Generalmente, nella selezione del servosistema, oltre a considerare parametri quali coppia e velocità nominale del motore, occorre calcolare anche l'inerzia convertita dal sistema meccanico all'albero motore, e quindi selezionare il motore con inerzia appropriata dimensioni in base alle effettive esigenze di azione meccanica e ai requisiti di qualità dei pezzi lavorati.
Nel debug (modalità manuale), impostare correttamente i parametri del rapporto di inerzia è la premessa per dare il massimo gioco alla migliore efficienza dei sistemi meccanici e servo.
Cos'è l'inerzia?
Secondo la legge di Niu Er:
La coppia richiesta del sistema di alimentazione = momento di inerzia del sistema J × accelerazione angolare θ
Minore è l'accelerazione angolare θ, maggiore è il tempo che intercorre tra il controller e la fine dell'esecuzione del sistema e più lenta è la risposta del sistema. Se θ cambia, la risposta del sistema cambierà rapidamente e lentamente, il che influirà sulla precisione della lavorazione.
Dopo aver selezionato il servomotore, il valore di uscita massimo rimane invariato. Se vuoi che la variazione di θ sia piccola, J dovrebbe essere la più piccola possibile.
Il momento d'inerzia del sistema J = momento d'inerzia della rotazione del servomotore JM + momento d'inerzia del carico di conversione dell'albero motore JL.
L'inerzia del carico JL è composta dall'inerzia del piano di lavoro, dell'attrezzatura, del pezzo, della vite, del giunto e di altre parti mobili lineari e rotanti convertite nell'inerzia dell'albero motore. JM è l'inerzia del rotore del servomotore. Dopo aver selezionato il servomotore, questo valore è un valore fisso, mentre JL cambia al variare del carico del pezzo. Se si desidera che il tasso di variazione di J sia inferiore, è meglio ridurre la proporzione di JL. In generale, il motore con una piccola inerzia ha buone prestazioni di frenata, risposta rapida all'avvio, accelerazione e arresto e buone prestazioni di alternanza ad alta velocità, che è adatto per alcuni carichi leggeri e occasioni di posizionamento ad alta velocità. I motori inerziali di medie e grandi dimensioni sono adatti per carichi elevati e requisiti di elevata stabilità, come alcuni meccanismi di movimento circolare e alcune industrie di macchine utensili.
Quindi la rigidità del servomotore AC è troppo grande e la rigidità non è sufficiente. Generalmente, il guadagno del servoazionamento AC dovrebbe essere regolato per modificare la risposta del sistema. L'inerzia è troppo grande e l'inerzia è insufficiente. È un confronto relativo tra la variazione di inerzia del carico e l'inerzia del servomotore AC.
Inoltre va considerata l'influenza del riduttore sul carico rigido: il riduttore può modificare l'adattamento dell'inerzia. Generalmente, quando il rapporto di inerzia del carico rispetto al motore è superiore a 5, si considera che il riduttore migliori l'adattamento di inerzia. Il rapporto di inerzia è inversamente proporzionale al quadrato del rapporto di decelerazione.
Tempo post: Sep-02-2020