Sendingarkerfi eru lykilþættir í vélrænum búnaði sem senda kraft til að ná fram vélrænni hreyfingu. Þegar flutningsbúnaður er hannaður skiptir útreikningur á tregðu álags sköpum, þar sem það hefur bein áhrif á stöðugleika og áreiðanleika flutningskerfisins. Eftirfarandi eru útreikningsaðferðir og dæmi um tregðu álags fyrir algengar sendingaraðferðir:

I. Útreikningsaðferðir fyrir tregðu álags á sameiginlegum flutningsbúnaði

1. Bolta skrúfa drif vélbúnaður

Kúluskrúfadrifbúnaður er mikið notaður í nákvæmni staðsetningarkerfum. Við útreikning á tregðu álags þeirra þarf að taka tillit til þátta eins og álagsmassa, skrúfu, þvermál skrúfu og núningsstuðul.

Gerum ráð fyrir að álagsmassi sé m, skrúfuleiðslan sé Pb​, þvermál skrúfunnar er Db​ og hreyfanlegur hraði álagsins er V. Hægt er að reikna út tregðu álagsins sem er breytt í mótorskaftið með eftirfarandi formúlu:

Tregðu álags=4×π2×Motor Speed2m×Pb2​​

Mótorhraða þarf að breyta í samræmi við flutningshraða álagsins og skrúfuleiðara. Að auki ætti einnig að huga að tregðu skrúfunnar sjálfrar og áhrif núningstaps á tregðu kerfisins.

2. Tímastillingarhjóladrifsbúnaður

Drifbúnaður tímastillingarhjóla er mikið notaður í sjálfvirknibúnaði vegna kosta þeirra sléttrar sending, lágs hávaða og mikillar staðsetningarnákvæmni. Útreikningur álagstregðu þeirra felur í sér tregðu tímastillingarhjólanna og tregðu álagsins.

Gerum ráð fyrir að þvermál tímadrifunnar sé D og álagsmassi er M. Tregðu tímadrifunnar má reikna út með eftirfarandi formúlu:

Tregðu tímasetningarhjóls=21​×M×D2

Tregðu álags er reiknuð út í samræmi við massa og lögun álagsins, sem síðan er bætt við tregðu tímastillingarhjólsins til að fáheildarálagstregðu.

3. Gírakstursbúnaður

Drifbúnaður með drifbúnaði er með nákvæmt skiptingarhlutfall, mikil afköst og þétt uppbygging. Við útreikning á tregðu álags þeirra þarf að taka tillit til tregðu gírnafsins, tregðu gírskaftsins og kraftmikil áhrifin við samsöfnun gírsins.

Gerum ráð fyrir að massi gírnafsins sé m1​ með radíus r1​ og massi gírskaftsins er m2​ með radíus r2​. Tregða gírnafsins er I1​=m1​×r12​ og tregða gírskaftsins er I2​=m2​×r22​. Tregðu álagsins er reiknuð út í samræmi við massa og lögun álagsins, sem síðan er bætt við tregðu gírnafsins og gírskaftsins til að fáheildarálagstregðu.

Að auki ætti einnig að taka tillit til áhrifa þátta eins og núningstaps, gírbakslags og teygjanlegrar aflögunar við samruna gírsins á tregðu kerfisins.

4. Beltisdrifbúnaður

Beltisdrifbúnaður hefur kosti sléttrar sendingar, einföldrar uppbyggingar og þægilegs viðhalds. Útreikningur á álagstregðu þeirra tekur til tregðu beltishjólanna og tregðu beltsins.

Útreikningsaðferðin fyrir tregðu beltishjóla er svipuð og tímadrifna, en tregðu beltsins þarf að reikna út frá þáttum eins og efnisbreytum beltsins, vinnuskilyrðum og lengd. Almennt er tregða beltsins tiltölulega lítil, en ekki er hægt að hunsa áhrif þess í háhraðaskiptikerfum.

5. Keðjudrifsbúnaður

Keðjudrifbúnaður einkennist af mikilli flutningsskilvirkni, mikilli burðargetu- og aðlögunarhæfni að erfiðu umhverfi. Útreikningur álagstregðu þeirra tekur til tregðu keðjuhjólanna og tregðu keðjunnar.

Reikniaðferðin fyrir tregðu keðjuhjóla er svipuð og á gírnafum, en tregðu keðjunnar þarf að reikna út frá þáttum eins og efnisbreytum keðjunnar, vinnuskilyrðum og lengd. Í samanburði við beltadrif hefur keðjudrif almennt meiri tregðu, þannig að áhrif þess á kraftmikla afköst kerfisins verða að vera að fullu íhuguð í hönnuninni.

II. Tilviksgreining

Með því að taka kúluskrúfubúnaðinn í servódrifkerfi sem dæmi, fer útreikningur álagstregðu og mótorvali fram sem hér segir:

1. Þekkt skilyrði

• Hleðslumassi m=200 kg, skrúfa Pb​=20 mm, þvermál skrúfu Db​=50 mm, skrúfumassi mb​=40 kg
• Núningsstuðull μ=0.002, vélræn skilvirkni η=0.9
• Hleðsluhraði V=30 m/mín., heildarhreyfingartími t=1.4 s
• Hröðunar-/hraðaminnkun tími t1​=t3​=0.2 s, dvalartími t4​=0.3 s

2. Útreikningsferli

1. Fyrst skaltu reikna út álagstregðu sem breytt er í mótorskaftið, þar með talið snúningstregðu þunga álagsins sem breytt er í mótorskaftið og snúningstregðu skrúfunnar, fáðu síðanheildarálagstregðu.
2. Næst skaltu reikna út hraða mótorsins og togið sem þarf til að mótorinn knýi álagið, þar með talið togið sem þarf til að sigrast á núningi og togið sem þarf til að hraða þungu álagið og skrúfuna, og að lokum fáðuhámarks áskilið tog.

3. Mótorval

Byggt á niðurstöðum útreikninga, semTECO JSDEP-20A röð servó mótorer valið, sem hefur eftirfarandi forskriftir sem uppfylla hönnunarkröfur:

Málhraði: 3000 RPM (stillanleg í 2500 RPM fyrir notkun)

Máltog: 12 N·m (uppfyllir kröfu um álagstog)

Tregðu snúnings:(nálægt áskilið gildi á, aðlögunarhæft innan villusviðsins)

Hleðslutregðuhlutfall: 145/29≈5:1 (samræmist hönnunarviðmiðunum)

III. Ályktanir

1. Við hönnun flutningsbúnaðar verður að reikna út álagstregðu nákvæmlega til að tryggja stöðugleika og áreiðanleika flutningsbúnaðarins.
2. Við útreikning á tregðu álags þarf að taka tillit til ýmissa þátta, þar á meðal rúmfræðilegar breytur, efnisbreytur og vinnuskilyrði.
3. Við val á mótor þarf að huga vel að þáttum eins og tregðu álags, mótorshraða og áskilið tog til að velja heppilegasta mótorinn.

Í stuttu máli má segja að útreikningsaðferðir og tilvikagreining á tregðu álags fyrir algenga flutningsbúnað hafa mikla þýðingu fyrir hönnun flutningsbúnaðar og mótorval. Nákvæmur útreikningur og skynsamlegt val getur tryggt stöðugleika og áreiðanleika flutningsbúnaðar og bætt afköst vélræns búnaðar.