Độ cứng và độ cứng:
Độ cứng đề cập đến khả năng của vật liệu hoặc kết cấu chống lại biến dạng đàn hồi khi chịu tác dụng của lực và là một đặc tính của độ khó biến dạng đàn hồi của vật liệu hoặc kết cấu. Độ cứng của vật liệu thường được đo bằng môđun đàn hồi E. Trong phạm vi đàn hồi vĩ mô, độ cứng là hệ số tỷ lệ của tải trọng bộ phận và chuyển vị, là lực cần thiết để gây ra chuyển vị đơn vị. Tương hỗ của nó được gọi là tính linh hoạt, độ dịch chuyển do một đơn vị lực gây ra. Độ cứng có thể được chia thành độ cứng tĩnh và độ cứng động.
Độ cứng (k) của kết cấu đề cập đến khả năng chống lại sự biến dạng và sức căng của vật thể đàn hồi.
k = P / δ
P là lực không đổi tác dụng lên kết cấu và δ là độ biến dạng do lực.
Độ cứng quay (k) của cơ cấu quay như sau:
k = M / θ
M là thời điểm và θ là góc quay.
Ví dụ, ống thép tương đối cứng, nói chung biến dạng dưới tác dụng ngoại lực là nhỏ, trong khi dây cao su tương đối mềm, và biến dạng do lực tác động tương đối lớn. Sau đó, chúng tôi nói rằng ống thép cứng, và dây cao su yếu và linh hoạt.
Trong ứng dụng của động cơ servo, nó là một kết nối cứng điển hình để kết nối động cơ và tải bằng khớp nối, trong khi kết nối linh hoạt điển hình là kết nối động cơ và tải bằng dây đai hoặc dây đai đồng bộ.
Độ cứng của động cơ là khả năng của trục động cơ chống lại sự can thiệp của mômen bên ngoài. Chúng tôi có thể điều chỉnh độ cứng của động cơ trong trình điều khiển servo.
Độ cứng cơ học của động cơ servo liên quan đến tốc độ phản hồi của nó. Nói chung, độ cứng càng cao, tốc độ phản hồi càng cao, nhưng nếu nó được điều chỉnh quá cao, động cơ sẽ tạo ra cộng hưởng cơ học. Do đó, trong các thông số chung của biến tần AC servo, có các tùy chọn để điều chỉnh tần số đáp ứng theo cách thủ công. Để điều chỉnh tần số đáp ứng theo điểm cộng hưởng của máy đòi hỏi thời gian và kinh nghiệm của nhân viên gỡ lỗi (thực chất là điều chỉnh thông số khuếch đại).
Ở chế độ vị trí hệ thống servo, động cơ bị lệch do tác dụng lực. Nếu lực lớn và góc lệch nhỏ thì hệ thống servo được coi là cứng, ngược lại, hệ thống servo được coi là yếu. Độ cứng này gần với khái niệm tốc độ phản hồi. Theo quan điểm của bộ điều khiển, độ cứng thực sự là một tham số bao gồm vòng lặp tốc độ, vòng lặp vị trí và hằng số tích phân thời gian. Kích thước của nó quyết định tốc độ phản hồi của máy.
Nhưng nếu bạn không cần định vị nhanh mà chỉ cần độ chính xác thì khi lực cản nhỏ, độ cứng thấp, bạn có thể định vị chính xác, nhưng thời gian định vị lâu. Vì định vị chậm khi độ cứng thấp, ảo tưởng về định vị không chính xác sẽ tồn tại trong trường hợp phản hồi nhanh và thời gian định vị ngắn.
Mômen quán tính mô tả quán tính của chuyển động của vật, và mômen quán tính là phép đo quán tính của vật quanh trục. Mômen quán tính chỉ liên quan đến bán kính quay và khối lượng của vật. Nói chung, quán tính của tải lớn hơn 10 lần quán tính rôto của động cơ.
Mômen quán tính của ray dẫn hướng và trục vít dẫn có ảnh hưởng lớn đến độ cứng của hệ thống truyền động động cơ servo. Dưới độ lợi cố định, mômen quán tính càng lớn, độ cứng càng lớn, động cơ càng dễ gây rung lắc; mômen quán tính càng nhỏ, độ cứng càng nhỏ, động cơ càng ít bị rung. Nó có thể làm giảm mômen quán tính bằng cách thay thế ray dẫn hướng và thanh trục vít có đường kính nhỏ hơn, để giảm quán tính tải để động cơ không bị rung.
Nói chung, trong việc lựa chọn hệ thống servo, ngoài việc xem xét các thông số như mô-men xoắn và tốc độ định mức của động cơ, chúng ta cũng cần tính toán quán tính chuyển đổi từ hệ thống cơ khí sang trục động cơ, sau đó chọn động cơ có quán tính thích hợp kích thước theo yêu cầu tác động cơ học thực tế và yêu cầu chất lượng của chi tiết được gia công.
Trong gỡ lỗi (chế độ thủ công), việc thiết lập các thông số tỷ lệ quán tính một cách chính xác là tiền đề để phát huy hết tác dụng của hệ thống cơ khí và servo.
Ăn khớp quán tính là gì?
Theo định luật Niu Er:
Mômen cần thiết của hệ thống nạp liệu = mômen quán tính của hệ thống J × gia tốc góc θ
Gia tốc góc θ càng nhỏ, thời gian từ bộ điều khiển đến khi kết thúc quá trình thực thi hệ thống càng dài và phản ứng của hệ thống càng chậm. Nếu θ thay đổi, phản ứng của hệ thống sẽ thay đổi nhanh và chậm, điều này sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác gia công.
Sau khi mô tơ servo được chọn, giá trị đầu ra tối đa không thay đổi. Nếu bạn muốn sự thay đổi của θ là nhỏ, thì J phải càng nhỏ càng tốt.
Mômen quán tính của hệ thống J = mômen quán tính quay động cơ servo JM + mômen quán tính chuyển đổi trục động cơ JL.
Quán tính tải trọng JL bao gồm quán tính của bàn làm việc, vật cố định, phôi, trục vít, khớp nối và các bộ phận chuyển động thẳng và quay khác được chuyển thành quán tính của trục động cơ. JM là quán tính của rôto động cơ servo. Sau khi chọn động cơ servo, giá trị này là giá trị cố định, trong khi JL thay đổi theo sự thay đổi của tải phôi. Nếu bạn muốn tỷ lệ thay đổi của J nhỏ hơn, tốt hơn là làm cho tỷ trọng của JL nhỏ hơn. Nói chung, động cơ có quán tính nhỏ có hiệu suất phanh tốt, phản ứng nhanh khi khởi động, tăng tốc và dừng, và hiệu suất chuyển động qua lại ở tốc độ cao, phù hợp với một số trường hợp tải nhẹ và định vị tốc độ cao. Động cơ có quán tính vừa và lớn phù hợp với yêu cầu tải lớn và độ ổn định cao, chẳng hạn như một số cơ cấu chuyển động tròn và một số ngành máy công cụ.
Vì vậy, độ cứng của động cơ AC servo quá lớn và độ cứng là không đủ. Nói chung, độ lợi của trình điều khiển AC servo nên được điều chỉnh để thay đổi phản ứng của hệ thống. Quán tính quá lớn và quán tính không đủ. Đây là sự so sánh tương đối giữa sự thay đổi quán tính của tải và quán tính của động cơ servo AC.
Ngoài ra, cần xét đến ảnh hưởng của hộp giảm tốc đối với tải cứng: hộp giảm tốc có thể thay đổi sự ăn khớp quán tính. Nói chung, khi tỷ số quán tính của tải đối với động cơ lớn hơn 5, bộ giảm tốc được coi là để cải thiện sự phù hợp quán tính. Tỉ lệ quán tính tỉ lệ nghịch với bình phương tỉ số giảm tốc.
Thời gian đăng: 09-02-2020