Түз диск жана тиштүү айланма сервомотор: Дизайн артыкчылыгынын сандык көрсөткүчү: 1-бөлүк

Окуу максаттары

• Чыныгы дүйнөдөгү ротордук серво системалары техникалык чектөөлөрдөн улам идеалдуу көрсөткүчкө жетпейт.
• Айлануучу сервомоторлордун бир нече түрлөрү колдонуучулар үчүн артыкчылыктарды бере алат, бирок алардын ар биринде белгилүү бир кыйынчылык же чектөө бар.
• Түздөн-түз жетектөөчү айланма сервомоторлор эң жакшы көрсөткүчтөрдү сунуштайт, бирок алар редукторлорго караганда кымбатыраак.

Ондогон жылдар бою тиштүү сервомоторлор өнөр жай автоматикасынын инструменттеринин эң кеңири таралган куралдарынын бири болуп келген. Тиштүү севомоторлор позицияны аныктоону, ылдамдыкты тууралоону, электрондук камералоону, ороону, чыңдоону, бекемдөөчү тиркемелерди сунуштайт жана сервомотордун күчүн жүккө эффективдүү дал келтирет. Бул суроону туудурат: тиштүү сервомотор айланма кыймыл технологиясы үчүн эң жакшы вариантпы же жакшыраак чечим барбы?

Кемчиликсиз дүйнөдө, айланма серво тутумдун момент жана ылдамдык рейтингдери колдонмого дал келет, андыктан мотор ашыкча чоң эмес да, аз өлчөмдө да болбойт. Мотордун, өткөргүч элементтердин жана жүктүн айкалышы чексиз буралма катуулугуна жана нөлдүк артка чегинүүгө ээ болушу керек. Тилекке каршы, реалдуу дүйнө айлануучу серво системалары ар кандай даражада бул идеалга жетпейт.

Кадимки серво тутумда арткы кыймыл кыймылдаткыч менен жүктүн ортосундагы кыймылдын жоголушу катары аныкталат, анткени трансмиссия элементтеринин механикалык толеранттуулугунан улам келип чыккан; бул редукторлордо, ременьдерде, чынжырларда жана муфталарда кыймылдын жоголушун камтыйт. Машина адегенде күйгүзүлгөндө, жүк механикалык толеранттуулуктун ортосунда бир жерде калкып калат (1А-сүрөт).

Жүктүн өзү мотор тарабынан жылдырыла электе, мотор берүү элементтериндеги бардык боштуктарды алуу үчүн айлануусу керек (сүрөт 1B). Кыймылдын аягында кыймылдаткыч басаңдай баштаганда, жүктүн абалы мотордун абалынан ашып кетиши мүмкүн, анткени импульс жүгүн мотор абалынан ашырат.

Мотор жүктү басаңдатуу үчүн моментти колдонуудан мурун кайра карама-каршы багытта боштукту алышы керек (сүрөт 1C). Кыймылдын бул жоготуусу артка сокку деп аталат жана эреже катары, 1/60 градуска барабар дога-мүнөт менен өлчөнөт. Өнөр жайлык тиркемелерде серволор менен колдонуу үчүн иштелип чыккан редукторлор көбүнчө 3төн 9 дога мүнөтүнө чейинки арткы спецификацияларга ээ.

Буралуунун катуулугу – кыймылдаткычтын валынын, трансмиссия элементтеринин жана моменттин колдонулушуна жооп катары жүктүн бурулуусуна каршылык. Чексиз катуу система жүккө моментин айлануу огуна эч кандай бурчтук ийилбестен өткөрүп берет; бирок, ал тургай, катуу болот вал оор жүк астында бир аз бурулат. Майдалануунун чоңдугу колдонулган моментке, трансмиссия элементтеринин материалына жана алардын формасына жараша өзгөрөт; интуитивдик түрдө, узун, ичке бөлүктөрү кыска, семиз бөлүкчөлөргө караганда көбүрөөк ийрилет. Бул бурмалоого каршылык катушка пружиналардын иштешин шарттайт, анткени пружинаны кысуу зымдын ар бир кезегинде бир аз ийрилет; семиз зым катуураак пружинаны түзөт. Чексиз буралма катуулугунан азыраак нерсе системанын пружинанын ролун аткарат, демек жүк айланууга каршы тургандыктан потенциалдуу энергия системада сакталат.

Бириктирилгенде, чектүү буралма катуулугу жана арткы сокку серво тутумдун иштешин олуттуу түрдө начарлатышы мүмкүн. Арткы сокку белгисиздикти жаратышы мүмкүн, анткени мотор коддору арткы сокку жүктүн токтошуна жол берген жерди эмес, мотордун валынын абалын көрсөтөт. Backlash да жөндөө маселелерин киргизет, анткени жүк жана мотор салыштырмалуу багытты өзгөрткөндө жүк жуптары жана мотордон кыска убакытка ажырайт. Чектүү буралма катаалдуулуктан тышкары, мотордун жана жүктүн кинетикалык энергиясынын бир бөлүгүн потенциалдуу энергияга айландыруу аркылуу энергияны сактайт, аны кийинчерээк бошотот. Бул энергиянын кечиктирилиши жүктүн термелүүсүн шарттайт, резонанстарды жаратат, максималдуу колдонууга жарамдуу тюнинг пайдаларын азайтат жана серво системанын жооп берүү жөндөмдүүлүгүнө жана отурукташуу убактысына терс таасирин тийгизет. Бардык учурларда, артка кайтарууну азайтуу жана системанын катуулугун жогорулатуу сервонун иштешин жогорулатат жана тюнингди жөнөкөйлөтөт.

Айлануучу огу сервомотор конфигурациялары

Айлануучу октун эң кеңири таралган конфигурациясы - бул позициялар боюнча кайтарым байланыш үчүн орнотулган коддору бар айлануучу сервомотор жана мотордун колдо болгон моментине жана ылдамдыгына жүктүн керектүү моментине жана ылдамдыгына дал келүүчү редуктор. Редуктор - бул жүктү тууралоо үчүн трансформатордун механикалык аналогу болгон туруктуу кубаттуу түзүлүш.

Жакшыртылган аппараттык конфигурация түз жүрүүчү айлануучу сервомоторду колдонот, ал жүктү кыймылдаткычка түздөн-түз кошуу аркылуу өткөрүү элементтерин жок кылат. Редуктордун конфигурациясы салыштырмалуу кичине диаметрдеги валга муфтаны колдонсо, түз жетектөө системасы жүктү түздөн-түз бир топ чоңураак ротор фланецине бурат. Бул конфигурация арткы соккуну жок кылат жана буралма катуулугун бир топ жогорулатат. Түз жетектөөчү моторлордун жогорку полюс саны жана жогорку моменттик орамдары 10:1 же андан жогору катышы бар редуктор кыймылдаткычынын момент жана ылдамдык мүнөздөмөлөрүнө дал келет.