Servo Motor Boyutlandırma: Makine Mühendisleri için Adım Adım Kılavuz

Makinelerin mükemmel motoru nasıl seçtiğini hiç merak ettiniz mi? Bu makale, çeşitli mekanik görevler için doğru servo motoru seçmenin ardındaki büyüleyici süreci ortaya koyuyor. Mühendislerin makinelerde verimlilik ve hassasiyet sağlamak için kullandıkları hesaplamaları ve kriterleri anlamak için içeri dalın.

İçindekiler

Birinci Vaka

Verildi:

  • Disk kütlesi M=50 kg
  • Disk çapı D=500 mm
  • Maksimum disk hızı 60 rpm

Lütfen servo motor ve redüksiyon dişlisini, bileşen şemasını aşağıdaki gibi seçin:

Disk dönüşü için eylemsizlik momentinin hesaplanması

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

Dişli redüksiyon oranının 1:R olduğu varsayıldığında, servo motor miline yansıyan yük ataleti 15625/R2.

Yük ataletinin rotor ataletinin üç katından daha az olması gerektiği prensibine göre JM motorun,

400W'lık bir motor seçilirse, JM = 0,277 [kg-cm2],

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

çıkış hızı = 3000/137 = 22 [rpm],

Bu da gereksinimi karşılamıyor.

500W'lık bir motor seçilirse, JM = 8,17 [kg-cm2],

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

çıkış hızı = 2000/25 = 80 [rpm],

Bu da gereksinimi karşılar.

Bu tür bir şanzıman minimum dirence sahiptir, bu nedenle tork hesaplamaları göz ardı edilir.

Vaka İki

Verildi:

  • Yük ağırlığı M = 50 kg
  • Senkron kayış tekerlek çapı D = 120 mm
  • Azaltma oranı R1 = 10, R2 = 2
  • Yük ve makine tablası arasındaki sürtünme katsayısı µ = 0,6
  • Yükün maksimum hareket hızı: 30 m/dak
  • Yükün durduğu yerden maksimum hıza ulaşma süresi: 200 ms

Her bir konveyör bant tekerleğinin ağırlığını göz ardı ederek,

Böyle bir yükü tahrik edecek bir motor için minimum güç gereksinimi nedir?

Bileşenin şematik diyagramı aşağıdaki gibidir:

1. Motor miline yansıyan yük ataletinin hesaplanması:

JL = M * D2 / 4 / R12 

   = 50 * 144 / 4 / 100

   = 18 [kg-cm2]

Yük ataletinin motor rotor ataletinin (JM) üç katından daha az olması gerektiği prensibine göre:

JM > 6 [kg-cm2]

2. Motor yükünü sürmek için gereken torkun hesaplanması:

Sürtünmenin üstesinden gelmek için gereken tork:

Tf = M * g * µ * (D / 2) / R2 / R1

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

= 0,882 [N-m]

Hızlanma için gerekli tork:

Ta = M * a * (D / 2) / R2 / R1

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

= 0,375 [N-m]

Servo motorun nominal torku T'den büyük olmalıdırf'den büyük olmalı ve maksimum tork Tf + Ta.

3. Gerekli motor hızının hesaplanması:

N = v / (πD) * R1

= 30 / (3.14 * 0.12) * 10

= 796 [rpm]

Üçüncü Vaka

Verildi:

  • Yük ağırlığı M = 200 kg
  • Vida aralığı PB = 20 mm
  • Vida çapı DB = 50 mm
  • Vida ağırlığı MB = 40 kg
  • Sürtünme katsayısı µ = 0,2
  • Mekanik verimlilik η = 0,9
  • Yük hareket hızı V = 30 m/dak
  • Toplam hareket süresi t = 1,4 s
  • Hızlanma ve yavaşlama süresi t1 = t3 = 0.2 s
  • Dinlenme süresi t4 = 0.3 s

Lütfen yük gereksinimlerini karşılayan minimum güce sahip servo motoru seçin,

Bileşen diyagramı aşağıdaki gibidir:

1. Motor Miline Dönüştürülen Yük Ataletinin Hesaplanması

Motor miline dönüştürülen ağırlığın yük ataleti

JW = M * (PB / 2π)²

= 200 * (2 / 6.28)²

= 20,29 [kg-cm²]

Vidanın dönme ataleti

JB = MB * DB² / 8

= 40 * 25 / 8

= 125 [kg-cm²]

Toplam yük ataleti

JL = JW + JB = 145,29 [kg-cm²]

2. Motor Hızının Hesaplanması

Gerekli motor hızı

N = V / PB

= 30 / 0.02

= 1500 [rpm]

3. Motor Yükünü Tahrik Etmek İçin Gerekli Torkun Hesaplanması

Sürtünmenin üstesinden gelmek için gereken tork

Tf = M * g * µ * PB / 2π / η

= 200 * 9.8 * 0.2 * 0.02 / 2π / 0.9

= 1,387 [N-m]

Ağırlık hızlanırken gereken tork

TA1 = M * a * PB / 2π / η

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

= 1,769 [N-m]

Vida hızlanırken gereken tork

TA2 = JB * α / η

= JB * (N * 2π / 60 / t1) / η

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

= 10,903 [N-m]

Hızlanma için gereken toplam tork

TA = TA1 + TA2 = 12,672 [N-m]

4. Servo Motor Seçimi

Servo motorun nominal torku

T > Tf ve T > Trms

Servo motorun maksimum torku

Tmaksimum > Tf + TA

Son olarak ECMA-E31820ES motor seçilmiştir.

Unutmayın, paylaşmak önemsemektir! : )
Shane
Yazar

Shane

MachineMFG'nin Kurucusu

MachineMFG'nin kurucusu olarak, kariyerimin on yıldan fazlasını metal işleme sektörüne adadım. Kapsamlı deneyimim, sac metal imalatı, talaşlı imalat, makine mühendisliği ve metaller için takım tezgahları alanlarında uzman olmamı sağladı. Bu konular hakkında sürekli düşünüyor, okuyor ve yazıyorum, sürekli olarak alanımın ön saflarında kalmaya çalışıyorum. Bilgi ve uzmanlığımın işiniz için bir değer olmasına izin verin.

Ayrıca Beğenebilirsiniz
Onları sadece sizin için seçtik. Okumaya devam edin ve daha fazlasını öğrenin!

2024 için En İyi 10 Servo Motor Üreticisi ve Markası

Endüstriyel otomasyonun hızlı dünyasında servo motorlar, hassasiyet ve verimlilik sağlayan isimsiz kahramanlardır. Ancak dikkat çekmek için yarışan sayısız üretici varken, hangilerinin daha iyi olduğunu nasıl bilebilirsiniz?

3 Servo Motor Kontrol Modunun Açıklanması

Makinelerin hassas hareketleri nasıl gerçekleştirdiğini hiç merak ettiniz mi? Bu blog, servo motor kontrol modlarının büyüleyici dünyasına dalıyor. Darbeli kontrolden analog kontrole kadar her bir yöntemin nasıl çalıştığını keşfedeceğiz...
Doğru Servo Motor Nasıl Seçilir

Doğru Servo Motor Nasıl Seçilir?

Projeniz için doğru servo motoru seçmek, mevcut çok sayıda seçenekle göz korkutucu bir görev olabilir. Bu makale, temel hususları ele alarak süreci basitleştirmektedir: uygulama...
Lineer Motorların Prensibi ve Özellikleri Açıklandı

Doğrusal Motorlar: Prensip, Karakteristikler ve Uygulamalar

Trenlerin rayların üzerinde nasıl yüzebildiğini veya robotların hassas hareketleri nasıl gerçekleştirdiğini hiç merak ettiniz mi? Bu makale lineer motorların büyüleyici dünyasını gözler önüne seriyor; prensiplerini, türlerini ve benzersiz avantajlarını açıklıyor....
MachineMFG
İşinizi bir sonraki seviyeye taşıyın
Haber bültenimize abone olun
En son haberler, makaleler ve kaynaklar haftalık olarak gelen kutunuza gönderilir.

Bize Ulaşın

Cevabımızı 24 saat içinde alacaksınız.