बातम्या - डायरेक्ट ड्राइव्ह विरुद्ध गियर रोटरी सर्व्होमोटर: डिझाइन फायद्याचे प्रमाण: भाग १

एक गियर सर्व्होमोटर रोटरी मोशन तंत्रज्ञानासाठी उपयुक्त असू शकतो, परंतु काही आव्हाने आणि मर्यादा आहेत ज्यांची वापरकर्त्यांना जाणीव असणे आवश्यक आहे.

द्वारे: डकोटा मिलर आणि ब्रायन नाइट

शिकण्याची उद्दिष्टे

वास्तविक-जागतिक रोटरी सर्वो सिस्टम तांत्रिक मर्यादांमुळे आदर्श कार्यक्षमतेत कमी पडतात.
अनेक प्रकारचे रोटरी सर्व्होमोटर वापरकर्त्यांसाठी फायदे देऊ शकतात, परंतु प्रत्येकाला विशिष्ट आव्हान किंवा मर्यादा आहेत.
डायरेक्ट ड्राईव्ह रोटरी सर्व्होमोटर्स सर्वोत्तम कामगिरी देतात, परंतु ते गियरमोटरपेक्षा महाग असतात.

अनेक दशकांपासून, औद्योगिक ऑटोमेशन टूलबॉक्समधील गियर सर्व्होमोटर हे सर्वात सामान्य साधनांपैकी एक आहे. गियर केलेले सेव्होमोटर पोझिशनिंग, वेग जुळणी, इलेक्ट्रॉनिक कॅमिंग, वाइंडिंग, टेंशनिंग, टाइटनिंग ऍप्लिकेशन्स देतात आणि सर्व्होमोटरची शक्ती लोडशी कार्यक्षमतेने जुळतात. यामुळे प्रश्न निर्माण होतो: रोटरी मोशन तंत्रज्ञानासाठी गियर सर्व्होमोटर हा सर्वोत्तम पर्याय आहे की आणखी चांगला उपाय आहे?

परिपूर्ण जगात, रोटरी सर्वो सिस्टीममध्ये टॉर्क आणि स्पीड रेटिंग असतात जे ऍप्लिकेशनशी जुळतात त्यामुळे मोटर जास्त आकाराची किंवा कमी आकाराची नसते. मोटर, ट्रान्समिशन एलिमेंट्स आणि लोड यांच्या संयोगामध्ये अनंत टॉर्शनल कडकपणा आणि शून्य बॅकलॅश असावा. दुर्दैवाने, वास्तविक जगाच्या रोटरी सर्वो सिस्टीम या आदर्शापासून वेगवेगळ्या प्रमाणात कमी पडतात.

ठराविक सर्वो सिस्टममध्ये, बॅकलॅशची व्याख्या मोटर आणि ट्रान्समिशन घटकांच्या यांत्रिक सहिष्णुतेमुळे होणारे भार यांच्यातील गती कमी होणे म्हणून केली जाते; यामध्ये गिअरबॉक्सेस, बेल्ट्स, चेन आणि कपलिंग्समधील कोणत्याही हालचालीचा तोटा समाविष्ट आहे. जेव्हा एखादे मशीन सुरुवातीला चालू केले जाते, तेव्हा लोड यांत्रिक सहिष्णुतेच्या मध्यभागी कुठेतरी तरंगते (आकृती 1A).

मोटरद्वारे लोड स्वतः हलवण्याआधी, ट्रान्समिशन घटकांमध्ये (आकृती 1B) अस्तित्वात असलेल्या सर्व ढिलाई घेण्यासाठी मोटरने फिरणे आवश्यक आहे. जेव्हा एका हालचालीच्या शेवटी मोटरचा वेग कमी होण्यास सुरुवात होते, तेव्हा लोडची स्थिती प्रत्यक्षात मोटर स्थितीला मागे टाकू शकते कारण मोमेंटम मोटरच्या स्थितीच्या पलीकडे भार वाहून नेतो.

भार कमी करण्यासाठी टॉर्क लागू करण्यापूर्वी मोटरने पुन्हा विरुद्ध दिशेने स्लॅक घेणे आवश्यक आहे (आकृती 1C). या गतीच्या तोट्याला बॅकलॅश म्हणतात, आणि सामान्यत: चाप-मिनिटांमध्ये मोजले जाते, एका अंशाच्या 1/60व्या बरोबर. इंडस्ट्रियल ऍप्लिकेशन्समध्ये सर्व्होसह वापरण्यासाठी डिझाइन केलेल्या गिअरबॉक्सेसमध्ये सहसा 3 ते 9 आर्क-मिनिटांपर्यंत बॅकलॅश वैशिष्ट्ये असतात.

टॉर्सनल कडकपणा म्हणजे मोटर शाफ्ट, ट्रान्समिशन एलिमेंट्स आणि टॉर्कच्या वापरास प्रतिसाद म्हणून भार वळवण्याचा प्रतिकार. रोटेशनच्या अक्षावर कोनीय विक्षेपण न करता एक अमर्यादपणे कडक प्रणाली लोडमध्ये टॉर्क प्रसारित करेल; तथापि, एक घन स्टील शाफ्ट देखील जड भाराखाली किंचित फिरेल. लावलेल्या टॉर्क, ट्रान्समिशन घटकांची सामग्री आणि त्यांच्या आकारानुसार विक्षेपणाची परिमाण बदलते; अंतर्ज्ञानाने, लांब, पातळ भाग लहान, लठ्ठ भागांपेक्षा जास्त फिरतील. वळणाचा हा प्रतिकार कॉइल स्प्रिंग्स कार्य करते, कारण स्प्रिंग संकुचित केल्याने वायरचे प्रत्येक वळण थोडेसे वळते; जाड वायर एक कडक स्प्रिंग बनवते. अनंत टॉर्शनल कडकपणापेक्षा कमी काहीही सिस्टीमला स्प्रिंग म्हणून काम करण्यास कारणीभूत ठरते, म्हणजे लोड रोटेशनला प्रतिकार करत असल्याने संभाव्य ऊर्जा सिस्टममध्ये साठवली जाईल.

एकत्रितपणे एकत्रित केल्यावर, मर्यादित टॉर्शनल कडकपणा आणि बॅकलॅश सर्वो सिस्टमची कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या खराब करू शकतात. बॅकलॅश अनिश्चितता आणू शकतो, कारण मोटर एन्कोडर मोटरच्या शाफ्टची स्थिती दर्शवितो, बॅकलॅशने लोड स्थिर होऊ दिलेला नाही. बॅकलॅश ट्यूनिंग समस्या देखील सादर करते कारण जेव्हा लोड आणि मोटार सापेक्ष दिशा उलट करतात तेव्हा मोटारमधून भार जोडणे आणि जोडलेले असते. बॅकलॅश व्यतिरिक्त, मर्यादित टॉर्शनल स्टिफनेस मोटर आणि लोडच्या काही गतीज उर्जेचे संभाव्य उर्जेमध्ये रूपांतर करून ऊर्जा साठवते आणि नंतर सोडते. या विलंबित ऊर्जा प्रकाशनामुळे लोड दोलन होते, अनुनाद प्रेरित होतो, जास्तीत जास्त वापरण्यायोग्य ट्यूनिंग नफा कमी होतो आणि सर्वो सिस्टमच्या प्रतिसादक्षमतेवर आणि सेटलिंग वेळेवर नकारात्मक परिणाम होतो. सर्व प्रकरणांमध्ये, बॅकलॅश कमी करणे आणि सिस्टमची कडकपणा वाढवणे सर्वो कार्यक्षमतेत वाढ करेल आणि ट्यूनिंग सुलभ करेल.

रोटरी अक्ष सर्वोमोटर कॉन्फिगरेशन

सर्वात सामान्य रोटरी अक्ष कॉन्फिगरेशन म्हणजे पोझिशन फीडबॅकसाठी अंगभूत एन्कोडरसह रोटरी सर्व्होमोटर आणि उपलब्ध टॉर्क आणि मोटरचा वेग आवश्यक टॉर्क आणि लोडच्या गतीशी जुळण्यासाठी एक गियरबॉक्स आहे. गिअरबॉक्स हे एक स्थिर उर्जा साधन आहे जे लोड जुळण्यासाठी ट्रान्सफॉर्मरचे यांत्रिक ॲनालॉग आहे.

सुधारित हार्डवेअर कॉन्फिगरेशन डायरेक्ट ड्राइव्ह रोटरी सर्व्होमोटर वापरते, जे थेट मोटरवर लोड जोडून ट्रान्समिशन घटक काढून टाकते. गियरमोटर कॉन्फिगरेशन तुलनेने लहान व्यासाच्या शाफ्टला जोडणी वापरते, तर डायरेक्ट ड्राइव्ह सिस्टीम लोडला थेट मोठ्या रोटर फ्लँजवर बोल्ट करते. हे कॉन्फिगरेशन बॅकलॅश काढून टाकते आणि टॉर्सनल कडकपणा मोठ्या प्रमाणात वाढवते. डायरेक्ट ड्राईव्ह मोटर्सची उच्च ध्रुव संख्या आणि उच्च टॉर्क विंडिंग्स 10:1 किंवा त्याहून अधिक गुणोत्तर असलेल्या गियरमोटरच्या टॉर्क आणि गती वैशिष्ट्यांशी जुळतात.