Rigiditate și rigiditate:
Rigiditatea se referă la capacitatea materialului sau a structurii de a rezista la deformarea elastică atunci când este supusă forței și este o caracterizare a dificultății deformării elastice a unui material sau structură. Rigiditatea unui material este de obicei măsurată prin modulul de elasticitate E. În domeniul macroelastic, rigiditatea este coeficientul proporțional al sarcinii și al deplasării parțiale, care este forța necesară pentru a provoca deplasarea unității. Reciprocitatea sa se numește flexibilitate, deplasarea cauzată de o forță unitară. Rigiditatea poate fi împărțită în rigiditate statică și rigiditate dinamică.
Rigiditatea (k) a unei structuri se referă la capacitatea corpului elastic de a rezista la deformare și tensiune.
k = P / δ
P este forța constantă care acționează asupra structurii și δ este deformarea datorată forței.
Rigiditatea de rotație (k) a structurii rotative este după cum urmează:
k = M / θ
M este momentul și θ este unghiul de rotație.
De exemplu, țeava de oțel este relativ dură, în general deformarea sub forță externă este mică, în timp ce banda de cauciuc este relativ moale, iar deformarea cauzată de aceeași forță este relativ mare. Apoi spunem că țeava de oțel este rigidă, iar banda de cauciuc este slabă și flexibilă.
În aplicarea servomotorului, este o conexiune rigidă tipică pentru a conecta motorul și sarcina prin cuplare, în timp ce conexiunea flexibilă tipică este de a conecta motorul și încărcarea cu curea sau curea sincronă.
Rigiditatea motorului este capacitatea arborelui motorului de a rezista la interferențele cuplului extern. Putem regla rigiditatea motorului în servo-driver.
Rigiditatea mecanică a servomotorului este legată de viteza de răspuns. În general, cu cât rigiditatea este mai mare, cu atât este mai mare viteza de răspuns, dar dacă este reglată prea mare, motorul va produce rezonanță mecanică. Prin urmare, în parametrii generali ai servomotorului AC, există opțiuni pentru reglarea manuală a frecvenței de răspuns. Pentru a regla frecvența de răspuns în funcție de punctul de rezonanță al mașinii, aceasta necesită timpul și experiența personalului de depanare (de fapt, ajustarea parametrilor de câștig).
În modul de poziționare a sistemului servo, motorul este deviat prin aplicarea forței. Dacă forța este mare și unghiul de deviere este mic, atunci sistemul servo este considerat a fi rigid, în caz contrar, sistemul servo este considerat a fi slab. Această rigiditate este mai aproape de conceptul de viteză de răspuns. Din punctul de vedere al controlerului, rigiditatea este de fapt un parametru compus din bucla de viteză, bucla de poziție și constanta integrală de timp. Dimensiunea sa determină viteza de răspuns a mașinii.
Dar dacă nu aveți nevoie de poziționare rapidă și aveți nevoie doar de precizie, atunci când rezistența este mică, rigiditatea este scăzută și puteți obține o poziționare precisă, dar timpul de poziționare este lung. Deoarece poziționarea este lentă atunci când rigiditatea este scăzută, iluzia poziționării inexacte va exista în cazul unui răspuns rapid și a unui timp de poziționare scurt.
Momentul de inerție descrie inerția mișcării obiectului, iar momentul de inerție este măsurarea inerției obiectului în jurul axei. Momentul de inerție este legat doar de raza de rotație și de masa obiectului. În general, inerția sarcinii este mai mare de 10 ori față de inerția rotorului motorului.
Momentul de inerție al șinei de ghidare și al șurubului de plumb are o influență mare asupra rigidității sistemului de acționare a servomotorului. Sub câștig fix, cu cât este mai mare momentul de inerție, cu cât rigiditatea este mai mare, cu atât este mai ușor să provoace agitare a motorului; cu cât este mai mic momentul de inerție, cu atât rigiditatea este mai mică, cu atât este mai puțin probabil ca motorul să se agite. Poate reduce momentul de inerție prin înlocuirea șinei de ghidare și a tijei cu șurub cu diametru mai mic, astfel încât să reducă inerția de sarcină pentru a nu se agita motorul.
În general, în selectarea sistemului servo, pe lângă luarea în considerare a parametrilor precum cuplul și turația nominală a motorului, trebuie să calculăm și inerția convertită de la sistemul mecanic la arborele motorului și apoi să selectăm motorul cu inerția adecvată dimensiune în funcție de cerințele actuale de acțiune mecanică și cerințele de calitate ale pieselor prelucrate.
În depanare (modul manual), setarea corectă a parametrilor raportului de inerție este premisa oferirii unui joc complet la cea mai bună eficiență a sistemelor mecanice și servo.
Ce este potrivirea de inerție?
Conform Legii lui Niu Er:
Cuplul necesar al sistemului de alimentare = momentul de inerție al sistemului J × accelerația unghiulară θ
Cu cât este mai mică accelerația unghiulară θ, cu atât este mai mare timpul de la controler până la sfârșitul execuției sistemului și cu atât este mai lent răspunsul sistemului. Dacă θ se modifică, răspunsul sistemului se va schimba rapid și încet, ceea ce va afecta precizia de prelucrare.
După selectarea servomotorului, valoarea maximă de ieșire rămâne neschimbată. Dacă doriți ca schimbarea lui θ să fie mică, atunci J ar trebui să fie cât mai mică posibil.
Momentul de inerție al sistemului J = impulsul de inerție al rotației servomotorului JM + impulsul de inerție a sarcinii de conversie a arborelui motorului JL.
Inerția de sarcină JL este compusă din inerția mesei de lucru, a dispozitivului, a piesei de prelucrat, a șurubului, a cuplajului și a altor piese mobile liniare și rotative convertite în inerția arborelui motorului. JM este inerția rotorului servomotorului. După selectarea servomotorului, această valoare este o valoare fixă, în timp ce JL se modifică odată cu modificarea sarcinii piesei de prelucrat. Dacă doriți ca rata de schimbare a lui J să fie mai mică, este mai bine să faceți proporția de JL mai mică. În general vorbind, motorul cu inerție mică are o performanță bună de frânare, un răspuns rapid la pornire, accelerație și oprire și o performanță alternativă bună de mare viteză, care este potrivită pentru anumite situații de încărcare ușoară și poziționare de mare viteză. Motoarele cu inerție medie și mare sunt potrivite pentru sarcini mari și cerințe de stabilitate ridicate, cum ar fi unele mecanisme de mișcare circulară și unele industrii de mașini-unelte.
Deci rigiditatea servomotorului de curent alternativ este prea mare, iar rigiditatea nu este suficientă. În general, câștigul servo-servo AC ar trebui să fie ajustat pentru a schimba răspunsul sistemului. Inerția este prea mare, iar inerția este insuficientă. Este o comparație relativă între schimbarea de inerție a sarcinii și inerția servomotorului de curent alternativ.
În plus, trebuie luată în considerare influența reductorului asupra sarcinii rigide: cutia de viteze poate schimba potrivirea de inerție. În general, atunci când raportul de inerție al sarcinii la motor este mai mare de 5, reductorul este considerat a îmbunătăți potrivirea inerției. Raportul de inerție este invers proporțional cu pătratul raportului de decelerare.
Ora postării: 02-02-2020