Жинхэнэ тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгчид байнгын инженерийн солилцоотой тулгардаг. Загвар зохион бүтээгчид болон худалдан авалтын багууд урт хугацааны дамжуулалтын үр ашгийн эсрэг урьдчилсан зардал, механик хялбар байдлыг тэнцвэржүүлэх ёстой. Та мөн өөрийн тусгай хэрэглээнд тохирсон эргэлтийн моментийн гаралтыг баталгаажуулах хэрэгтэй. Хурдны хайрцгууд нь энэхүү механик сорилтуудын гол цөм юм.
Хорхой ба гаригийн систем хоёулаа эргэлтийг нэмэгдүүлэхийн тулд хөдөлгүүрийн хурдыг бууруулдаг. Гэсэн хэдий ч тэдний дотоод механик нь огт өөр гүйцэтгэлийн таазыг зааж өгдөг. Тэд янз бүрийн засвар үйлчилгээний мөчлөгийг шаарддаг бөгөөд цаг хугацааны явцад янз бүрийн үйл ажиллагааны зардлыг бий болгодог. Эдгээр үндсэн механик ялгааг ойлгох нь таны дизайны үйл явцад маш чухал юм.
Зөв сонголт нь системийг хэт их инженерчлэхээс сэргийлдэг. Хэт их инженерчлэл нь төслийн үнэ цэнэтэй төсвийг шаардлагагүй нарийвчлалд зарцуулдаг. Үүнтэй адил чухал зүйл бол зөв сонголт нь дутуу инженерчлэлээс сэргийлдэг. Инженерийн дутуу ажиллагаа нь тухайн талбайд сүйрлийн системд гэмтэл учруулах эрсдэлтэй. Зөв сонголт нь таны машиныг найдвартай ажиллуулах болно. Бид эдгээр хоёр дамжуулах технологийг яг хэрхэн харьцуулж байгааг судлах болно. Энэхүү гарын авлага нь таны дараагийн техникийн үзүүлэлтэд тохирох хөтөч механизмыг сонгоход тусална.
Гол арга хэмжээ
Үр ашиг ба зардал: Гаригийн хурдны хайрцаг нь дээд зэргийн үр ашиг (үе шат бүрт 98% хүртэл) ба эргүүлэх моментийн өндөр нягтыг санал болгодог боловч илүү өндөр анхны хөрөнгө оруулалт шаарддаг; өт хурдны хайрцгууд нь зардал багатай боловч үрэлтийн улмаас үр ашиг багатай байдаг (ихэвчлэн 40% -90%).
Өөрийгөө түгжих хүчин зүйл: өт араа нь тодорхой өнцгөөр буцаж жолоодохыг эсэргүүцдэг бөгөөд өргөх ажлыг гүйцэтгэхэд аюулгүй байдлыг хангадаг; гаригийн систем нь ачааллыг барихын тулд гаднах тоормос шаарддаг.
Хэрэглээний тохиромжтой байдал: Өндөр хурдтай, тасралтгүй, өндөр нарийвчлалтай хэрэглээнд (жишээлбэл, робот, серво) гаригийн араа давамгайлдаг; өт араа нь завсарлагатай, зай багатай, тэгш өнцөгт суурилуулалтанд (жишээлбэл, конвейер, өргөгч) тохиромжтой.
TCO (Эзэмшлийн нийт зардал): Ажлын өндөр цаг нь үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй байдлаас үл хамааран гаригийн хурдны хайрцгийн эрчим хүчний хэмнэлт, бат бөх чанарыг ихээхэн дэмждэг.
1. Үндсэн механик: гулсах үрэлтийн эсрэг гулсалтын ачааллын хуваарилалт
Дамжуулах систем бүр хүчийг мотороос хөдөлж буй ачаалал руу шилжүүлдэг. Суурь архитектур нь энэ шилжүүлгийг яг яаж хийхийг зааж өгдөг. Та гулсалтын үрэлт ба гулсмал ачааллын хуваарилалтын хоорондох томоохон функциональ ялгааг олох болно.
Хорхойн хурдны хайрцгийн архитектур
Хорхойтой хурдны хайрцаг нь зөв өнцгийн тохиргоог ашигладаг. Урсгалтай өт шураг нь шүдтэй өт дугуйны эсрэг тасралтгүй торон байдаг. Энэхүү эрчим хүчний дамжуулалт нь гулсах контактаас бүрэн хамаардаг. Шургийн утас нь шууд утгаараа дугуйны шүдний эсрэг гулсдаг бөгөөд эргэлтийг хүчээр хийдэг. Угаасаа гулсах нь хүчтэй үрэлтийг үүсгэдэг. Үүний үр дүнд энэ нь ашиглалтын явцад их хэмжээний дулаан үүсгэдэг. Инженерүүд ихэвчлэн зөөлөн хүрэл дугуйтай хослуулсан хатуу ган өтийг ашигладаг. Энэхүү хослол нь бие биенээ устгахаас сэргийлж, хүрэл дугуйг цаг хугацааны явцад аажмаар элэгдэхийг баталгаажуулдаг.
Гаригийн хурдны хайрцгийн архитектур
Үүний эсрэгээр, ко- тэнхлэгийн зохион байгуулалт нь a-ийн дотоод бүтцийг тодорхойлдог Гаригийн хурдны хайрцаг . Энэ нь төвийн нарны араа, олон тооны тойрог замтай гаригийн араа, гаднах суурин цагираг араатай. Энэ систем нь гулсмал контакт дээр суурилдаг. Араа нь бие биенийхээ эсрэг жигд эргэлддэг. Цаашилбал, олон гаригийн араа нэгэн зэрэг ордог. Энэхүү олон торны үйлдэл нь механик ачааллыг хэд хэдэн цэгүүдэд нэгэн зэрэг жигд хуваарилдаг.
Инженерийн бодит байдал
Инженерийн бодит байдал нь хүнд ачааллын үед тодорхой болно. Ачааллын маш сайн хуваарилалт нь гаригийн системийг маш нягт дизайнтай байлгах боломжийг олгодог. Энэ нь бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг золиосолдог. Жижиг физик цилиндр дотор та гайхалтай хүчийг олж авдаг. Хорхойн араа өөр өөрөөр ажилладаг. Илүү их ачааллын хүчин чадлыг аюулгүй зохицуулахын тулд тэдгээр нь бие махбодийн хэмжээг эрс нэмэгдүүлэх ёстой. Үгүй бол хүчтэй гулсах үрэлт нь дотоод эд ангиудыг хугацаанаас нь өмнө устгадаг.
2. Толгойн үнэлгээ: Гүйцэтгэлийн 5 үндсэн хэмжигдэхүүн
Бид эдгээр системийг таван өөр гүйцэтгэлийн хэмжүүрээр үнэлдэг. Хэмжээ бүр нь үйл ажиллагааны тодорхой хязгаарыг онцлон тэмдэглэдэг. Эдгээр хүчин зүйлсийг харьцуулах нь механик чадавхийг төслийн шаардлагад нийцүүлэхэд тусална.
Харьцуулах хүснэгт: Гаригийн ба өт хорхойн хурдны хайрцгууд
Гүйцэтгэлийн хэмжээ |
Гаригийн хурдны хайрцаг |
Хорхойн хурдны хайрцаг |
Оргил үр ашиг |
97% - 98% (Үе шат бүрт) |
40% - 90% (харьцаагаар өөр өөр байдаг) |
Моментийн нягт |
Маш өндөр (авсаархан ул мөр) |
Бага, дунд зэрэг (Бөөн) |
Бууруулах харьцаа |
3:1-ээс 1000:1+ (Олон шатлалт) |
5:1-ээс 100:1 (Нэг үе шаттай) |
Хурдны чадвар |
Өндөр хурдтай, тасралтгүй үүрэг |
Бага хурдтай, завсарлагатай үүрэг |
Нарийвчлал ба сөрөг нөлөө |
Өндөр нарийвчлал, бага/тэг урвуу |
Нарийвчлал багатай, мэдэгдэхүйц хоцрогдолтой |
Үр ашиг ба эрчим хүчний алдагдал
Гаригийн хурдны хайрцгууд нь механик үр ашгийн оргилыг илэрхийлдэг. Тэд үе шат бүрт 97% -аас 98% хүртэл үр ашигтай ажилладаг. Эрчим хүч нь мотороос гаралтын босоо ам руу чөлөөтэй урсдаг. Хорхойн хурдны хайрцгууд нь ерөнхийдөө 40% -аас 90% хооронд хэлбэлздэг. Бууруулах харьцаа нэмэгдэхийн хэрээр тэдний үр ашиг эрс буурдаг. Лабораторийн туршилтын бодит байдал нь энэ дутагдлыг тодорхой харуулж байна. 100:1 гэх мэт өндөр бууралтын харьцаатай үед гулсах үрэлт нь өт арааны үр ашгийг 30% -иас доошлуулдаг. Үүний зэрэгцээ, гаригийн системүүд нь хэт өндөр харьцаатай байсан ч тогтвортой байдал, эрчим хүчний алдагдлыг хамгийн бага байлгадаг.
Моментийн нягтрал ба хэмжээ
Гаригийн араа нь куб инч тутамд илүү их эргүүлэх хүчийг өгдөг. Олон гаригийн араа ачааллыг нэгэн зэрэг хуваалцдаг. Энэхүү хуваалцсан ачаалал нь жижиг араа шүдэнд асар их хүчийг дамжуулах боломжийг олгодог. Үр дүн нь гайхалтай авсаархан ул мөр юм. Эдгээр нь робот гар, автомат удирдлагатай тээврийн хэрэгсэл (AGVs) гэх мэт зайны хязгаарлалттай шугаман програмуудад үнэхээр тохиромжтой.
Бууруулах харьцаа (Араагийн харьцаа)
Worm gear нь нэг үе шаттай өндөр харьцааг санал болгодог. Та нэг энгийн яндан дотор 5:1-ээс 100:1 хүртэл бууралтыг хялбархан хийж чадна. Гаригийн араа нь хэт өндөр харьцаанд хүрэхийн тулд олон үе шаттай овоолго шаарддаг. Нэг үе шат хамгийн ихдээ 10:1 орчим байж болно. 1000:1-д хүрэхийн тулд инженерүүд гурав, дөрвөн үе шатыг хамтад нь хийдэг. Энэ овоолго нь нэгжийн нийт уртыг бага зэрэг нэмэгдүүлдэг. Гэсэн хэдий ч энэ нь дээр дурдсан гайхалтай эрчим хүчний үр ашгийг хадгалдаг.
Хурд ба дулаан ялгаруулалт
Дулаан нь механик системийг устгадаг. Хорхойн араа нь ерөнхийдөө өндөр хурдны гаралтад тохиромжгүй байдаг. Тасралтгүй гулсах үрэлтийн улмаас хэт их дулаан үүсдэг. Тэдгээрийг өндөр хурдтайгаар ажиллуулах нь хурдан элэгдэж, тосолгооны материалын эвдрэлд хүргэдэг. Гаригийн систем нь өндөр хурдтай, тасралтгүй ажиллах циклийг хялбархан зохицуулдаг. Тэдний гулсмал холбоо нь маш бага дулаан үүсгэдэг бөгөөд энэ нь түрэмгий, бүтэн цагаар ажиллах боломжийг олгодог.
Буцалт ба нарийвчлал
Хоорондоо холбосон араа шүд хоорондын зай бага зэрэг зайтай байхыг хэлнэ. CNC машинууд, серво моторууд болон мэс заслын роботууд нь тэг эсвэл бага арын зовиуртай шинж чанарыг шаарддаг. Энд анхдагч сонголтоор гаригийн араа байрлуул. Тэдний хатуу хүлцэл, олон шүдтэй холболт нь өндөр нарийвчлалтай байрлалыг баталгаажуулдаг. Хорхойн араа нь дулааны тэлэлтийг хангахын тулд илүү их зай шаарддаг тул нарийвчлал багатай болгодог.
3. 'Өөрийгөө түгжих' онцлог: Давуу тал эсвэл хариуцлага?
Нэг өвөрмөц шинж чанар нь эдгээр хоёр загварыг үндсээр нь тусгаарладаг. Бид өөрийгөө түгжих үзэгдлийг шийдвэрлэх ёстой.
Өөрийгөө түгжихийг тодорхойлох
Хөдөлгөөнт ачаалал нь хөдөлгүүрийг арагшаа хөдөлгөж чадахгүй үед өөрөө түгжигддэг. Энэ босго нь өтний утаснуудын өнцөг 5 градусаас бага байх үед ихэвчлэн байдаг. Эгц өнцөг, өндөр үрэлт нь араагаа бэхлэхэд хүргэдэг. Хэрэв та моторын хүчийг тасалбал гаралтын босоо ам тэр даруй хөлддөг. Таталцал эсвэл гадны хүч нь араагаа урвуу эргүүлэхэд албадах боломжгүй.
Энэ нь давуу тал болсон үед
Энэхүү физик шинж чанар нь тодорхой салбаруудад асар их давуу талыг бий болгодог. Лифт, хүнд даацын лебедка, үйлдвэрийн өргөгчийг авч үзье. Арын жолоодлогын төрөлхийн эсэргүүцэл нь осолд орохоос сэргийлдэг. Хэрэв хүнд тавиурыг өргөх үед цахилгаан тасарвал ачаа агаарт аюулгүйгээр дүүжлэгддэг. Та нарийн төвөгтэй тоормосны механизмыг нэмэлгүйгээр таталцлын хүч эсвэл гэнэтийн цочролын ачааллын эсрэг суурилуулсан аюулгүй байдлыг олж авна.
Гаригийн хувилбар
Гаригийн нэгжүүд нь өөрөө өөрийгөө түгжих чадвартай байдаггүй. Өндөр үр ашигтай гулсмал контакт нь эрчим хүчийг хоёр чиглэлд амархан урсдаг гэсэн үг юм. Хэрэв цахилгаан тасарвал том ачаалал нь гаригийн моторыг бүрэн эргүүлэх болно. Тиймээс инженерүүд системд электрон эсвэл механик барих тоормосыг нэгтгэх ёстой. Та өртөг болон аюулгүй байдлын зөрүүг сайтар үнэлэх хэрэгтэй. Төрөлхийн механик өөрөө түгжихэд найдах нь урьдчилж мөнгө хэмнэдэг. Гэсэн хэдий ч гадны тоормосны системийг ашиглах нь өндөр эрсдэлтэй хэрэглээнд илүү найдвартай, хянах боломжтой зогсоох хүчийг өгдөг.
4. Өмчлөлийн нийт зардал (TCO) & Засвар үйлчилгээний бодит байдал
Худалдан авах ажиллагааны багууд ихэвчлэн стикерийн анхны үнийг хардаг. Энэ арга нь ихэвчлэн үнэтэй урт хугацааны алдаа гаргахад хүргэдэг. Та мэдээлэлтэй шийдвэр гаргахын тулд өмчлөлийн нийт өртгийг (TCO) тооцоолох ёстой.
Урьдчилсан зардал ба Үйл ажиллагааны ROI
Хорхойн араа үйлдвэрлэхэд хамаагүй хямд байдаг. Тэдгээр нь цөөн тооны хөдөлгөөнт хэсгүүдийг агуулдаг бөгөөд нарийн боловсруулалт бага шаарддаг. Тэд үндсэн механик системд амархан нэгтгэгддэг. Гаригийн араа нь нарийн төвөгтэй боловсруулалт, хатуу хүлцэл, олон дотоод холхивчтой байдаг. Энэхүү нарийн төвөгтэй байдал нь анхны хөрөнгийн зардлыг (CAPEX) нэмэгдүүлдэг. Гэсэн хэдий ч хөрөнгө оруулалтын өгөөж (ROI) нь үйл ажиллагааны хэмнэлтээр тодорхой хугацаанд биелдэг.
Эрчим хүчний хэрэглээ
Та үр ашгийн алдагдлын урт хугацааны зардлыг тодорхойлох ёстой. 60%-ийн үр ашигтай хорхойн араатай хосолсон тасралтгүй ажиллагаатай мотор ажиллуулж байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Таны цахилгаан эрчим хүчний 40 хувь нь хаягдсан дулаан болж хувирдаг. Таван жилийн хугацаанд зарцуулсан цахилгаан эрчим хүч нь хурдны хайрцгаас хамаагүй илүү үнэтэй байдаг. 95% үр ашигтай гаригийн систем нь энэ хог хаягдлыг бараг устгадаг. Зөвхөн эрчим хүчний хэмнэлт нь ихэвчлэн эхний жилдээ дээд зэргийн хурдны хайрцгийг төлдөг.
Элэгдэл, урагдах, засах
Засвар үйлчилгээний бодит байдал нь хоёр системийн хооронд эрс ялгаатай.
Хорхойн эрсдэл: Гулсах үрэлт нь заавал, тогтмол тосолгооны шалгалтыг шаарддаг. Хэрэв газрын тосны түвшин буурч байвал сүйрэл хурдан явагдана. Цаашилбал, хүрэл хорхойн дугуй нь зориудаар тахил өргөдөг. Хүнд ашиглалтын үед тэд элэгдэж, бүрэн солих шаардлагатай болно.
Гаригийн эрсдэл: Эдгээр систем нь маш бат бөх бөгөөд битүүмжлэгдсэний дараа засвар үйлчилгээ шаарддаггүй. Гэсэн хэдий ч эвдрэл гарсан тохиолдолд тэдгээр нь механик нарийн төвөгтэй байдаг. Талбайд тэдгээрийг засах, солих нь илүү хэцүү байдаг. Ихэнхдээ та бүхэл бүтэн төхөөрөмжийг солих хэрэгтэй.
Эх сурвалжийн стратеги
TCO-ийг нэмэгдүүлэхийн тулд найдвартай ханган нийлүүлэгчтэй хамтран ажилла. Та өөрийн сонгосон туршилтын стандарт, материалын сонголт, боловсруулалтын хүлцэл зэргийг үнэлэх ёстой Гаригийн хурдны хайрцаг үйлдвэрлэгч . Нэр хүндтэй түнш нь тогтоосон ашиглалтын хугацааг бодит үйл ажиллагааны шаардлагад бүрэн нийцүүлэхийг баталгаажуулдаг.
Хурдны хайрцгийн засвар үйлчилгээний шилдэг туршлага
Нийтлэг алдаа: Дулааны хязгаарлалтыг үл тоомсорлодог. Олон операторууд өт хорхойтой араагаа дулааны үзүүлэлтээсээ хэтрүүлэн ажиллуулж, синтетик тосыг хугацаанаас нь өмнө доройтуулдаг.
Шилдэг туршлага: Ашиглалтын эхний 100 цагийн турш яндангийн температурыг байнга хянаж байх хэрэгтэй. Гаригийн системүүдийн хувьд угсрах тохируулга нь төгс үнэн эсэхийг шалгаарай. Буруу тохируулга нь радиаль ачааллыг бий болгож, араа элэгдэхээс өмнө дотоод холхивчийг устгадаг.
5. Сценари дээр суурилсан жагсаалт: Аль хурдны хайрцаг таны хэрэглээнд хамгийн сайн тохирох вэ?
Эцсийн сонголт хийхдээ механик шинж чанаруудыг хүрээлэн буй орчны тодорхой нөхцөл байдалд нийцүүлэх шаардлагатай. Энэ шийдвэрийн матрицыг ашиглан өөрийн хамгийн тохиромжтой шийдлийн жагсаалтыг гарга.
Богино жагсаалтын логик (шийдвэрийн матриц)
Дараагийн алхам
Бид инженерийн багуудад эцсийн тодорхойлолт гаргахаасаа өмнө тооцооллын нарийн дарааллыг баримтлахыг зөвлөж байна. Тоогоо хэзээ ч бүү тааж бай.
Өөрийн ачааны шаардлагатай тасралтгүй ажиллах моментийг тооцоол.
Түгжрэлийн үед таны системд тохиолдож болох үнэмлэхүй дээд цэгийн эргэлтийг тодорхойл.
Машины корпус доторх орон зайн хамгийн их ул мөрийг хэмжинэ.
Хүссэн ашиглалтын хугацааг нийт цагаар тодорхойл.
Эдгээр дөрвөн өгөгдлийн цэгийг үйлдвэрлэгчийн каталогтой харьцуулна уу.
Дүгнэлт
'Илүү сайн' хурдны хайрцаг вакуум орчинд байдаггүй. Таны өргөдлийн үүргийн мөчлөг, орон зайн хязгаарлалт, төслийн төсөв нь зөв сонголтыг бүхэлд нь тодорхойлдог. Та энгийн хурдыг бууруулахаас гадна механик дүр зургийг бүхэлд нь шалгах хэрэгтэй.
Хорхойн араа нь орчин үеийн үйлдвэрлэлд хүчтэй байр суурь эзэлдэг. Эдгээр нь хямд өртөгтэй, бага хурдтай, өөрөө түгжигддэг хэрэглээний програмуудад маш сайн үнэ цэнийг өгдөг. Гэсэн хэдий ч инженерийн ландшафт хурдацтай өөрчлөгдөж байна. Робот автоматжуулалт, батерейгаар ажилладаг үр ашиг, бичил нарийвчлал зэрэг орчин үеийн эрэлт хэрэгцээ нь гаригийн хурдны хайрцгийг ихээхэн дэмждэг. Ачааллын дээд зэргийн хуваарилалт, эрчим хүчний хамгийн бага хаягдал нь түүнийг өндөр хүчин чадалтай машин механизмын маргаангүй тэргүүлэгч болгодог.
Бид уншигчдад туршлагатай гаригийн хурдны хайрцгийг үйлдвэрлэгч эсвэл хөдөлгөөнийг хянах тусгай инженертэй зөвлөлдөхийг зөвлөж байна. Ачааллын иж бүрэн загварчлалыг ажиллуул. Үйлдвэрлэлийн тусгай шаардлагад нийцүүлэн прототипийн туршилтын нэгжийг найдвартай хамгаалаарай. Зөв туршилт хийснээр таны дамжуулалтын сонголт олон арван жилийн найдвартай хүчийг өгдөг.
Түгээмэл асуултууд
А: Гаригийн хурдны хайрцгийг хорхойн хурдны хайрцгийг сольж чадах уу?
Хариулт: Тийм ээ, энэ нь бүрэн боломжтой. Гэсэн хэдий ч энэ нь шугаман болон зөв өнцгийн тохиргооны хоорондох орон зайн ялгааг шийдвэрлэхийг шаарддаг. Хэрэв таны систем өмнө нь өт арааны төрөлхийн өөрөө түгжих чадвартай байсан бол та гаднаас механик тоормос нэмэх хэрэгтэй.
А: Яагаад гаригийн хурдны хайрцаг илүү үнэтэй байдаг вэ?
Х: Өндөр өртөг нь үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй байдлаас шууд шалтгаалдаг. Эдгээр нь олон тооны даацын гаригийн араа, төвийн нарны араа, нарийн төвөгтэй дотоод цагираг угсралтын нарийн боловсруулалт шаарддаг. Илүү хатуу хүлцэл ба тусгай холхивч нь угаасаа үйлдвэрлэлийн зардлыг нэмэгдүүлдэг.
А: Ашиглалтын явцад аль хурдны хайрцгийг илүү чанга дуугардаг вэ?
Х: Ерөнхийдөө өт араа нь маш чимээгүй ажилладаг, учир нь гулсах контакт нь чичиргээг бууруулдаг. Гаригийн араа нь нарийвчлалын ангиллаас хамааран арай илүү дуу чимээ гаргах боломжтой. Гэсэн хэдий ч мушгиа огтолсон гаригийн араа ашигладаг өндөр чанартай нэгжүүд нь энэ дуу чимээг ихээхэн бууруулдаг.
А: Хорхойн араа гаригийн араатай харьцуулахад хамгийн их үр ашиг хэд вэ?
Х: Стандарт хорхойн араа нь ихэвчлэн 40% -аас 90% хүртэл үр ашигтай ажилладаг бөгөөд өндөр харьцаа нь илүү их эрчим хүчний алдагдалд хүргэдэг. Гаригийн арааны систем нь тасралтгүй ачааллаас үл хамааран үе шат бүрт 98% хүртэл үр ашигтай ажилладаг.
