Механизми преноса су кључне компоненте механичке опреме које преносе снагу за постизање механичког кретања. Приликом пројектовања преносног механизма, прорачун инерције оптерећења је пресудан, јер директно утиче на стабилност и поузданост механизма преноса. Следе методе прорачуна и примери инерције оптерећења за уобичајене механизме преноса:

И. Методе прорачуна инерције оптерећења уобичајених преносних механизама

1. Механизам са кугличним завртњем

Механизми са кугличним завртњем се широко користе у системима за прецизно позиционирање. Прорачун њихове инерције оптерећења треба да узме у обзир факторе као што су маса оптерећења, вод завртња, пречник завртња и коефицијент трења.

Претпоставимо да је маса оптерећења м, вод завртња је Пб​, пречник завртња је Дб​, а брзина кретања терета је В. Инерција оптерећења претворена у осовину мотора може се израчунати по следећој формули:

Инерција оптерећења=4×π2×Брзина мотора2м×Пб2​​

Брзину мотора треба претворити у складу са брзином кретања терета и завртњем. Поред тога, треба узети у обзир и инерцију самог завртња и утицај губитка трења на инерцију система.

2. Погонски механизам разводне ременице

Погонски механизми временске ременице се широко користе у опреми за аутоматизацију због својих предности глатког преноса, ниске буке и високе прецизности позиционирања. Њихов прорачун инерције оптерећења укључује инерцију разводних ременица и инерцију оптерећења.

Претпоставимо да је пречник разводне ременице Д, а маса оптерећења М. Инерција разводне ременице се може израчунати по следећој формули:

Инерција разводне ременице=21​×М×Д2

Инерција оптерећења се израчунава према маси и облику терета, који се затим додаје инерцији разводне ременице да би се добиоукупна инерција оптерећења.

3. Механизам погона зупчаника

Механизми зупчаника карактеришу тачан преносни однос, високу ефикасност и компактну структуру. При прорачуну њихове инерције оптерећења потребно је узети у обзир инерцију главчине зупчаника, инерцију осовине зупчаника и динамичке ефекте током спајања зупчаника.

Претпоставимо да је маса главчине зупчаника м1​ са полупречником од р1​, а маса осовине зупчаника је м2​ са полупречником од р2​. Инерција главчине зупчаника је И1​=м1​×р12​, а инерција осовине зупчаника је И2​=м2​×р22​. Инерција оптерећења се израчунава према маси и облику терета, који се затим додаје инерцији главчине зупчаника и осовине зупчаника да би се добиоукупна инерција оптерећења.

Поред тога, треба узети у обзир и утицај фактора као што су губитак трења, зазор зупчаника и еластична деформација током спајања зупчаника на инерцију система.

4. Механизам ременског погона

Механизми за каиш имају предности глатког преноса, једноставне структуре и практичног одржавања. Њихов прорачун инерције оптерећења укључује инерцију ременица и инерцију каиша.

Метода израчунавања инерције ременица је слична оној за временске ременице, док инерцију каиша треба израчунати на основу фактора као што су параметри материјала каиша, услови рада и дужина. Генерално, инерција каиша је релативно мала, али се њен утицај не може занемарити у-системима преноса великих брзина.

5. Механизам ланчаног погона

Механизми ланчаног погона се одликују високом ефикасношћу преноса, великим капацитетом{0}}подношења оптерећења и прилагодљивошћу тешким окружењима. Њихов прорачун инерције оптерећења укључује инерцију ланчаника и инерцију ланца.

Метода прорачуна инерције ланчаника је слична оној за главчине зупчаника, док инерцију ланца треба израчунати на основу фактора као што су параметри материјала ланца, услови рада и дужина. У поређењу са ременским погоном, ланчани погон генерално има већу инерцију, тако да се његов утицај на динамичке перформансе система мора у потпуности узети у обзир у дизајну.

ИИ. Анализа случаја

Узимајући за пример механизам са кугличним завртњем у систему серво погона, прорачун инерције оптерећења и избор мотора се врше на следећи начин:

1. Познати услови

• Маса оптерећења м=200 кг, провод завртња Пб​=20 мм, пречник завртња Дб​=50 мм, маса завртња мб​=40 кг
• Коефицијент трења μ=0.002, механичка ефикасност η=0.9
• Брзина кретања терета В=30 м/мин, укупно време кретања т=1.4 с
• Време убрзања/успоравања т1​=т3​=0.2 с, време задржавања т4​=0.3 с

2. Процес израчунавања

1. Прво, израчунајте инерцију оптерећења претворену у осовину мотора, укључујући инерцију ротације тешког оптерећења претвореног у осовину мотора и инерцију ротације завртња, а затим добијетеукупна инерција оптерећења.
2. Затим израчунајте брзину мотора и обртни момент потребан да мотор покреће оптерећење, укључујући обртни момент потребан за превазилажење трења и обртни момент потребан за убрзање тешког терета и завртња, и коначно добијетемаксимални потребан обртни момент.

3. Избор мотора

На основу резултата прорачуна,Серво мотор серије ТЕЦО ЈСДЕП-20Аје изабран, који има следеће спецификације које испуњавају захтеве дизајна:

Називна брзина: 3000 РПМ (подесиво на 2500 РПМ за рад)

Називни обртни момент: 12 Н·м (задовољава захтев обртног момента оптерећења)

Инерција ротора:(близу тражене вредности од, прилагодљив унутар опсега грешке)

Однос инерције оптерећења: 145/29≈5:1 (у складу са критеријумима дизајна)

ИИИ. Закључци

1. У пројектовању механизама преноса, инерција оптерећења мора бити прецизно израчуната како би се обезбедила стабилност и поузданост механизма преноса.
2. Прорачун инерције оптерећења треба да узме у обзир различите факторе, укључујући геометријске параметре, параметре материјала и услове рада.
3. За избор мотора, фактори као што су инерција оптерећења, брзина мотора и потребни обртни момент морају се свеобухватно узети у обзир да би се изабрао најприкладнији мотор.

Укратко, методе прорачуна и анализа случајева инерције оптерећења за уобичајене преносне механизме су од великог значаја за пројектовање преносних механизама и избор мотора. Тачан прорачун и рационалан избор могу осигурати стабилност и поузданост механизама преноса и побољшати перформансе механичке опреме.