Rėmėja GAM.
GAM siūlo įvairiausių konfigūracijų, tikslumo ir talpos pavarų dėžes, kad būtų galima pritaikyti įvairioms reikmėms. (Nuotrauka: GAM.)
Nustatant servo pavarų dėžės dydį, kyla pagunda sutelkti dėmesį į vieną skaičių. Daugeliu atvejų inžinieriai pasirenka, pirmiausia remdamiesi sukimo momento, greičio ar inercijos atitikimu. Tačiau atsižvelgus tik į vieną specifikaciją, o ne į kelių parametrų sąveiką, gali kilti įvairių problemų, pvz., pavarų dėžė ir servovariklis, kurie yra per dideli arba per maži.
Per didelis dydis reiškia, kad reikia mokėti už didesnę pavarų dėžę, nei reikia pritaikymui, o dėl per mažo dydžio pavarų dėžės gedimo gali atsirasti prastovų ir netikėtų išlaidų. Net ir be visiško gedimo, per mažo dydžio pavarų dėžė gali perkaisti arba blogai veikti.
„Mūsų pokštas biure yra tas, kad pavarų dėžė veikia kaip sistemos saugiklis“, – sako Mattas Rugglesas, vyresnysis projektavimo inžinierius iš GAM, JAV įsikūrusio servo pavarų reduktorių ir kitų judesio valdymo komponentų gamintojo. „Jei kas nors sugenda, sugenda pavarų dėžė.
Renkantis servo pavarų dėžę, atsižvelgiama į keletą specifikacijų. Sukimo momento poreikis yra vienas iš pirmųjų veiksnių, į kurį reikia atsižvelgti, įskaitant vardinį sukimo momentą, pagreičio sukimo momentą ir avarinį sukimo momentą.
Nominalus sukimo momentas reiškia nuolatinį išėjimo sukimo momentą, kurį pavarų dėžė gali perduoti normaliai veikdama be perkaitimo ar pernelyg didelio susidėvėjimo. Ciklinėse programose RMS išėjimo sukimo momentas lemia darbo ciklo pokyčius. Pagreičio sukimo momentas atspindi trumpus sukimo momento pliūpsnius, reikalingus apkrovai paspartinti arba sulėtinti. Avarinis sukimo momentas apibrėžia maksimalų lygį, kurį pavarų dėžė gali trumpam atlaikyti neįprastų įvykių, tokių kaip avarinis stabdymas ar susidūrimas, metu, ir paprastai ribojamas iki fiksuoto įvykių skaičiaus.
Taip pat reikia įvertinti radialinę ir ašinę apkrovą. Šie rodikliai yra pagrįsti pavarų dėžės guolių talpa ir nurodo, kokią apkrovą gali išlaikyti išėjimo velenas.
Ir tada yra inercija, kuri apibūdina apkrovos atsparumą judėjimo pokyčiams. Pavarų dėžės paprastai naudojamos padėti suderinti servo variklio inerciją su varomos apkrovos inercija.
Aplinka, kurioje veikia sistema, gali nustatyti papildomus reikalavimus, tokius kaip temperatūros ribos, IP reitingai arba atsparumas korozijai. Pavyzdžiui, maisto perdirbimo aplinkoje pavarų dėžėse gali tekti naudoti maistui saugias medžiagas.
Nerūdijančio plieno linijinė planetinė pavarų dėžė, skirta plovimui ar švariai aplinkai. (Nuotrauka: GAM.)
Ruggles teigimu, pavarų dėžės pasirinkimas turėtų prasidėti nustatant, ko programa iš tikrųjų reikalauja iš sistemos; tai gali būti radialinė apkrova, sukimo momento perdavimas ar kiti apribojimai. Likusios specifikacijos gali būti sprendžiamos iš eilės.
„Aš nemačiau pavarų dėžės, kuri galėtų padaryti viską, kiek aš norėčiau“, – sako Rugglesas. „Visada bus kompromisų, ir tai tik klausimas, kas iš tikrųjų yra tas dalykas, kurį bandėte pasiekti dienos pabaigoje.
Per didelis dėmesys vienai specifikacijai gali sukelti nenumatytų pasekmių kitose sistemos dalyse. Ruggles kaip pavyzdį nurodo laikomąją galią. Jei radialinė apkrova yra vienintelis veiksnys, rezultatas dažnai yra per didelė pavarų dėžė, palyginti su per mažo dydžio varikliu. Kai atsiranda toks disbalansas, variklis gali sunkiai veikti ir gali sustoti.
„Jūs turite šį mažą variklį, kuris bando pasukti šią didelę pavarų dėžę“, – sako Rugglesas. “Tai mažas variklis, kurio nepavyko. Jei turite labai didelę radialinę apkrovą, galime suteikti papildomos pagalbos išėjime nedidindami pagrindinio greičių dėžės dydžio. Galime jį pritaikyti pagal paskirtį, užuot tiesiog eidami į katalogą ir sakydami: “Štai didžiausia mūsų turima pavarų dėžė” – sėkmės.
Kita situacija gali susiklostyti, kai taikomosios programos remiasi itin dideliu pavarų dėžės skaičiumi, kad būtų galima tiksliai nustatyti padėtį arba suderinti inerciją. „Su varikliais jų sukimo momentas niekada nėra idealus“, – sako Rugglesas. “Yra tam tikras sukimo momento bangavimas. Dėl šių mažų bangų gali atsirasti didelių sukimo momento svyravimų išėjime. Jei nesate atsargūs, gali būti labai lengva padidinti pavarų dėžės sukimo momentą arba perlenkti tai, kas vyksta išėjime.”
Dėl didelių koeficientų taip pat gali būti sunkiau suprasti, kas vyksta sistemoje derinimo ar trikčių šalinimo metu, nes apkrovos svyravimai gali būti slopinami prieš jiems pasiekiant variklį.
„Geras, platus supratimas apie tai, kas vyksta programoje, gali turėti įtakos kitiems pavarų dėžės aspektams, kurių nesitikėjote“, – priduria Ruggles. „Kartais tai yra aplinka, kartais netikėta smūginė apkrova, kartais taip paprasta, kad mašiną montuojančiam žmogui sunku pasiekti varžtą.
Individualiai pritaikyta linijinė pavarų dėžė (dešinėje) yra trumpesnė nei standartinė (kairėje). Šis nedidelis pakeitimas padėjo supaprastinti mašinos dizainą, kad statybininkas sutaupytų daug. (Nuotrauka: GAM.)
Praktikoje programa ne visada veikia taip, kaip rodo pirminiai skaičiavimai. Sistemų dydis gali būti nustatomas pagal numatomą sukimo momentą, reikalingą apkrovai perkelti, tik tam, kad tikroji apkrova būtų didesnė arba jos inercija skirtinga nei numatyta. Šie skirtumai gali pakreipti pusiausvyrą tarp to, ką gali valdyti variklis ir pavarų dėžė, ypač tais atvejais, kai konstrukcijos veikia beveik savo ribose.
„Programos dydžio nustatymas gali būti tikrai sudėtingas“, – sako Rugglesas. “Didžiuotis ir manyti, kad turite viską, kartais gali žlugti visas projektas. Turime daug patirties GAM ir džiaugiamės galėdami padėti žmonėms nustatyti programos dydį.”
Norėdami sužinoti daugiau, apsilankykite GAM.
