Тежкотоварни линейни задвижващи механизми: Оразмеряване на сферично-винтови задвижвания за приложения за пресоване и занитване
Този документ дефинира процедурата за механично оразмеряване на електрически линейни задвижващи механизми, задвижвани със сачмен винт, използвани в релейни станции за пресоване и серво занитване. При периодични аксиални ударни натоварвания, вариращи от 2 kN до 5 kN, основната проектна задача е изчисляването на L10 издръжливостта на умора, критичната скорост на въртене и топлинното напрежение от разширението на винта. Серво електрическите задвижващи механизми заменят хидравличните цилиндри, за да премахнат изтичането на масло и да намалят консумацията на енергия с 35% до 55% при непрекъснати цикли на пресоване.
Критична скорост на въртене и граници на изкълчване на винта при напрежение на натиск
- Дългите сферични винтове страдат от вибрации при високи обороти. Критичната скорост се определя от диаметъра на винта, неопорната дължина и типа опора на лагера. За задвижващи механизми за преси с дълъг ход, допустимата максимална скорост на въртене трябва да остане под 75% от изчислената критична скорост, за да се избегне резонанс.
- Изтеглете подробни 3D CAD (.STEP) модели за линейни задвижващи механизми отЛинейно задвижване за голямо натоварване и водеща релсова система с дълъг ходза да проверите изкълчването на винта на вашето приспособление за пресоване.
Анализ на риска от термично разширение
1000 mm винт с 8 градуса повишаване на температурата генерира 0,096 mm линейно разширение. Фиксирано-фиксирано оформление заключва двата края, превръщайки термичното удължение в аксиална сила на натиск до 3900 N, което увеличава предварителното натоварване на лагера и скъсява живота на винта.
Конфигурации с фиксирана поддръжка срещу неподвижно фиксирани опорни лагери: Намаляване на термичното разширение
| Индекс | Традиционен хидравличен цилиндър | Линеен задвижващ механизъм със сферичен винт със серво |
|---|---|---|
| Енергийна ефективност на системата | 45% средна, голяма загуба на мощност на празен ход | 82% средно, консумирана мощност само по време на натискане |
| Риск от замърсяване с течност | Висока; рискове от изтичане на масло ESD електронни модули | Нулева хидравлична течност, чиста за работилници за релета и полупроводници |
| Точност на силата в затворен контур | ±3% от пълната скала, трудна фина настройка | ±0,5% от пълната скала, обратна връзка за сила в реално време чрез датчик за натоварване |
| Повторяемост на позицията | ±0.05 ~ ±0.10 mm, дрейф с температура | ±0.005 ~ ±0.012 mm, програмируема мека граница |
| Постоянност на времето на цикъла | Нестабилен, повлиян от вискозитета на маслото и налягането на помпата | ±0,02 s повторяемост на цикъла за масово производство |
| Ниво на шум при номинален товар | 68 ~ 76 dB(A) | 52 ~ 62 dB(A) |
| Годишен обхват на поддръжката | Смяна на семеринг, смяна на хидравлично масло, сервиз на филтри, проверка на помпата | Периодично допълване на грес, проверка на предварителното натоварване на лагерите |
| Източник на престой | Теч на масло, повреда на помпата, запушване на клапана | рядък; главно износване на сачмен винт след продължителна работа |
| Програмируема крива на силата | Не се поддържа | Напълно конфигурируема обвивна крива сила-изместване |
| Инсталационен отпечатък | Голям, нуждае се от отделен хидравличен агрегат | Само компактно, интегрирано серво задвижване |
