Ukuran Motor Servo: Panduan Langkah-demi-Langkah untuk Insinyur Mekanik

Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana mesin memilih motor yang sempurna? Artikel ini mengungkap proses menarik di balik pemilihan motor servo yang tepat untuk berbagai tugas mekanis. Selami untuk memahami perhitungan dan kriteria yang digunakan para insinyur untuk memastikan efisiensi dan presisi dalam mesin.

Daftar Isi

Kasus Satu

Diberikan:

  • Massa cakram M = 50 kg
  • Diameter cakram D = 500 mm
  • Kecepatan cakram maksimum 60 rpm

Pilih motor servo dan roda gigi reduksi, skema komponen sebagai berikut:

Menghitung momen inersia untuk rotasi cakram

JL = MD2/8 = 50 * 502 / 8 = 15625 [kg-cm2]

Dengan asumsi rasio reduksi roda gigi 1: R, inersia beban yang dipantulkan pada poros motor servo adalah 15625 / R2.

Menurut prinsip bahwa inersia beban harus kurang dari tiga kali inersia rotor JM dari motor,

jika motor 400W dipilih, JM = 0,277 [kg-cm2],

lalu: 15625 / R2 < 3*0.277, R2 > 18803, R > 137,

kecepatan output = 3000/137 = 22 [rpm],

yang tidak memenuhi persyaratan.

Jika motor 500W dipilih, JM = 8,17 [kg-cm2],

lalu: 15625 / R2 < 3*8.17, R2 > 637, R > 25,

kecepatan output = 2000/25 = 80 [rpm],

yang memenuhi persyaratan.

Jenis transmisi ini memiliki resistansi minimal, sehingga perhitungan torsi diabaikan.

Kasus Dua

Diberikan:

  • Berat beban M = 50 kg
  • Sabuk sinkron diameter roda D = 120 mm
  • Rasio pengurangan R1 = 10, R2 = 2
  • Koefisien gesekan antara beban dan meja mesin µ = 0,6
  • Kecepatan gerak maksimum beban: 30 m/menit
  • Waktu untuk beban berakselerasi dari keadaan diam ke kecepatan maksimum: 200ms

Mengabaikan berat setiap roda ban berjalan,

Berapa kebutuhan daya minimum motor untuk menggerakkan beban seperti itu?

Diagram skematik komponen adalah sebagai berikut:

1. Menghitung inersia beban yang dipantulkan pada poros motor:

JL = M * D2 / 4 / R12 

   = 50 * 144 / 4 / 100

   = 18 [kg-cm2]

Menurut prinsip bahwa inersia beban harus kurang dari tiga kali inersia rotor motor (JM):

JM > 6 [kg-cm2]

2. Menghitung torsi yang diperlukan untuk menggerakkan beban motor:

Torsi yang diperlukan untuk mengatasi gesekan:

Tf = M * g * µ * (D / 2) / R2 / R1

= 50 * 9.8 * 0.6 * 0.06 / 2 / 10

= 0,882 [N-m]

Torsi yang diperlukan untuk akselerasi:

Ta = M * a * (D / 2) / R2 / R1

= 50 * (30 / 60 / 0.2) * 0.06 / 2 / 10

= 0,375 [N-m]

Torsi pengenal motor servo harus lebih besar dari Tfdan torsi maksimum harus lebih besar dari Tf + Ta.

3. Menghitung kecepatan motor yang diperlukan:

N = v / (πD) * R1

= 30 / (3.14 * 0.12) * 10

= 796 [rpm]

Kasus Tiga

Diberikan:

  • Berat beban M = 200 kg
  • Pitch sekrup PB = 20 mm
  • Diameter sekrup DB = 50 mm
  • Berat sekrup MB = 40 kg
  • Koefisien gesekan µ = 0,2
  • Efisiensi mekanis η = 0,9
  • Kecepatan gerakan beban V = 30 m/menit
  • Total waktu pergerakan t = 1,4 detik
  • Waktu akselerasi dan deselerasi t1 = t3 = 0.2 s
  • Waktu istirahat t4 = 0.3 s

Pilih motor servo dengan daya minimum yang memenuhi persyaratan beban,

Diagram komponennya adalah sebagai berikut:

1. Perhitungan Inersia Beban yang Dikonversi ke Poros Motor

Inersia beban dari berat yang dikonversi ke poros motor

JW = M * (PB / 2π)²

= 200 * (2 / 6.28)²

= 20,29 [kg-cm²]

Kelambanan rotasi sekrup

JB = MB * DB² / 8

= 40 * 25 / 8

= 125 [kg-cm²]

Inersia beban total

JL = JW + JB = 145,29 [kg-cm²]

2. Perhitungan Kecepatan Motor

Kecepatan motor yang diperlukan

N = V / PB

= 30 / 0.02

= 1500 [rpm]

3. Perhitungan Torsi yang Dibutuhkan untuk Menggerakkan Beban Motor

Torsi yang diperlukan untuk mengatasi gesekan

Tf = M * g * µ * PB / 2π / η

= 200 * 9.8 * 0.2 * 0.02 / 2π / 0.9

= 1,387 [N-m]

Torsi yang dibutuhkan saat beban bertambah cepat

TA1 = M * a * PB / 2π / η

= 200 * (30 / 60 / 0.2) * 0.02 / 2π / 0.9

= 1,769 [N-m]

Torsi yang diperlukan saat sekrup berakselerasi

TA2 = JB * α / η

= JB * (N * 2π / 60 / t1) / η

= 0.0125 * (1500 * 6.28 / 60 / 0.2) / 0.9

= 10,903 [N-m]

Torsi total yang diperlukan untuk akselerasi

TA = TA1 + TA2 = 12,672 [N-m]

4. Pemilihan Motor Servo

Nilai torsi motor servo

T > Tf dan T > Trms

Torsi maksimum motor servo

Tmaks > Tf + TA

Akhirnya, motor ECMA-E31820ES yang dipilih.

Jangan lupa, berbagi adalah kepedulian! : )
Shane
Penulis

Shane

Pendiri MachineMFG

Sebagai pendiri MachineMFG, saya telah mendedikasikan lebih dari satu dekade karier saya untuk industri pengerjaan logam. Pengalaman saya yang luas telah memungkinkan saya untuk menjadi ahli di bidang fabrikasi lembaran logam, permesinan, teknik mesin, dan peralatan mesin untuk logam. Saya terus berpikir, membaca, dan menulis tentang subjek-subjek ini, terus berusaha untuk tetap menjadi yang terdepan di bidang saya. Biarkan pengetahuan dan keahlian saya menjadi aset bagi bisnis Anda.

Anda mungkin juga menyukai
Kami memilihnya hanya untuk Anda. Teruslah membaca dan pelajari lebih lanjut!

10 Produsen & Merek Motor Servo Teratas untuk Tahun 2024

Dalam dunia otomasi industri yang serba cepat, motor servo adalah pahlawan tanpa tanda jasa yang mendorong presisi dan efisiensi. Tetapi dengan produsen yang tak terhitung jumlahnya berlomba-lomba untuk mendapatkan perhatian, bagaimana Anda tahu mana yang ...

3 Mode Kontrol Motor Servo Dijelaskan

Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana mesin mencapai gerakan yang presisi? Blog ini menyelami dunia mode kontrol motor servo yang menarik. Dari kontrol pulsa hingga analog, kita akan menjelajahi cara kerja setiap metode...
Bagaimana Memilih Motor Servo yang Tepat

Bagaimana Cara Memilih Motor Servo yang Tepat?

Memilih motor servo yang tepat untuk proyek Anda bisa menjadi tugas yang menakutkan dengan begitu banyak pilihan yang tersedia. Artikel ini menyederhanakan prosesnya dengan menguraikan pertimbangan utama: aplikasi ...
3 Masalah Umum dengan Pemecahan Masalah Motor Servo

3 Masalah Umum dengan Motor Servo: Pemecahan masalah

Sistem servo merupakan bagian integral dari produk elektromekanis, yang memberikan tingkat respons dinamis dan kepadatan torsi tertinggi. Oleh karena itu, tren dalam pengembangan sistem penggerak adalah untuk menggantikan...
Apa Penyebab Jitter Motor Servo

Jitter Motor Servo: Penyebab, Solusi, dan Pencegahan

Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa motor servo Anda tiba-tiba bergetar, sehingga mengganggu kelancaran pengoperasian mesin Anda? Artikel ini mengungkap penyebab umum di balik jitter motor servo dan memberikan solusi praktis untuk...
Prinsip dan Karakteristik Motor Linier Dijelaskan

Motor Linear: Prinsip, Karakteristik & Aplikasi

Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana kereta api bisa melayang di atas rel atau bagaimana robot mencapai gerakan yang presisi? Artikel ini menyingkap dunia motor linear yang memukau, menjelaskan prinsip, jenis, dan keunggulan uniknya....
MesinMFG
Bawa bisnis Anda ke tingkat berikutnya
Berlangganan buletin kami
Berita, artikel, dan sumber daya terbaru, dikirim ke kotak masuk Anda setiap minggu.
© 2024. Semua hak cipta dilindungi undang-undang.

Hubungi Kami

Anda akan mendapatkan balasan dari kami dalam waktu 24 jam.