Kuulkruvi tagasi keeramine toimub siis, kui väline teljesuunaline jõud surub mutrit või kruvi ja paneb kruvisüsteemi pöörlema. Selle asemel, et mootor muudaks pöörleva liikumise lineaarseks liikumiseks, muudab koormus lineaarse liikumise tagasi pöörlemiseks.
See käitumine on eriti oluline vertikaaltelgede, tõsteseadmete ja välise tõukejõuga kokkupuutuvate mehhanismide puhul. Kui toide eemaldatakse ja sobivat hoideseadet pole saadaval, võib koorem liikuda allapoole ja pöörata kuulkruvi, mootorit ja jõuülekande komponente.
Kuna kuulkruvi kasutab veerevat kontakti ja sellel on suhteliselt väike hõõrdumine, ei tohiks seda tavaliselt käsitleda iselukustuva komponendina. Praktiline tehniline küsimus ei seisne seetõttu mitte ainult selles, kas tagasisõit on võimalik, vaid ka selles, kas koormuse tekitatud pöördemoment on suurem kui kogu ajamisüsteemi takistus ja saadaolev pöördemoment.
Mis põhjustab tagasisõitu?
Tavalise töötamise ajal pöörab mootori pöördemoment kruvi ja tekitab aksiaalset liikumist. Tagasisõidu ajal on energia ülekande suund vastupidine. Aksiaalne jõud mõjub läbi kuuli kontakttee ja tekitab kruvivõlli pöörlemismomendi.
Horisontaalses masinas võib see aksiaalne jõud tuleneda vedrust, protsessijõust, rõhust või välismõjust. Vertikaalteljel rakendab gravitatsioon liikuvale massile pidevalt teljesuunalist jõudu. Kui ajami pöördemoment või pidur on eemaldatud, võib see jõud põhjustada kruvi pöörlemise.
Tagaajami pöördemomendi valem
Välise aksiaalkoormuse poolt kuulkruvi võllil tekitatud ligikaudse pöördemomendi saab arvutada järgmiselt:
- TbTagasisõidul genereeritud pöördemoment =, N·m
- F= kuulkruvile mõjuv telgjõud, N
- L= kuulkruvi juhe, mm/pööre kohta
- ηb= hinnanguline tagasi-sõidutõhusus
- 2π= teisendus ühe pöörde ja nurkliikumise vahel
- 1000= teisendus millimeetritest meetriteks
Tagasi{0}}sõidu tõhusus ei ole automaatselt identne edasiliikumise tõhususega. See sõltub kuulkruvi konstruktsioonist, eelkoormusest, määrimisest, tihenditest, paigaldusseisundist ja tööolekust. Piduri- või ohutussüsteemi{3}}lõplikuks valimiseks kasutage kontrollitud tooteandmeid ja arvestage kogu käigukasti takistust, selle asemel, et tugineda ainult oletatavale tõhususe väärtusele.
Arvutamise näide
Mõelge kuulkruvile, mille aksiaalkoormus on 1000 N. Kruvi juhe on 10 mm ja esialgses tehnilises arvutuses kasutatakse hinnangulist tagasi-keeramise efektiivsust 0,80.
Antud väärtused:
- F = 1,000 N
- L=10 mm/pöör
- ηb = 0.80
Tb = 1,000 × 10 × 0.80 ÷ (2π × 1000)
Tb ≈ 1.27 N·m
Selles näites võib aksiaalkoormus tekitada kruvivõllil ligikaudu 1,27 N·m, enne kui arvestatakse muid süsteemikadusid. See väärtus ei ole automaatselt lõplik piduri spetsifikatsioon. Pidurite valikul tuleb arvestada ka koormuse varieerumist, kiirendust, ülekandearvu, piduri asukohta, lubatud pidurdusteekonda, kulumist, temperatuuri, paigaldussuunda ja nõutavat ohutusvaru.
Kuidas hinnata tagasi{0}}sõiduriski
Lihtsustatud esialgset võrdlust saab väljendada järgmiselt:
| Võrdlus | Tõenäoline tulemus | Nõutav toiming |
|---|---|---|
| Koormuse{0}}genereeritud pöördemoment ületab süsteemi takistuse | Telg saab tagasi sõita | Tagage kontrollitud hoidmine või pidurdamine |
| Hoidmismoment on vaid veidi suurem tagasi{0}}ajami arvutatud pöördemomendist | Väikesed muutused võivad põhjustada liikumist | Vaadake üle ohutusvaru ja halvimal juhul{0}}koormus |
| Kontrollitud pidurdusmoment ületab projekteerimisnõudeid | Pidur võib hoida telge nii, nagu ette nähtud | Kinnitage piduri reaktsioon, kulumine ja rikete käitumine |
Süsteemi takistus võib hõlmata kuulkruvi tõmbemomenti, tihendi takistust, tugi-laagrite hõõrdumist, käigukasti takistust ja mootoriga seotud pöördemomenti. Need väärtused võivad aga muutuda sõltuvalt määrimisest, temperatuurist, kulumisest ja montaaži seisukorrast. Sel põhjusel ei tohiks mõõdetud hõõrdumine asendada positiivselt toimivat hoideseadet, kus kontrollimatu liikumine võib tekitada ohtu.
Tagasisõitu suurendavad tegurid
Kõrgem aksiaalne koormus
Tagasi{0}}ajami pöördemoment suureneb otseselt proportsionaalselt aksiaaljõuga. Vertikaalses süsteemis peaks arvutus hõlmama liikuvat massi ja muid koormuse suunas mõjuvaid jõude. Dünaamilised koormused, protsessi jõud ja ootamatud mõjud võivad olla tavalisest staatilisest koormusest suuremad.
Suurem kuulkruvi juhe
Suurem juhe tekitab sama aksiaalkoormuse korral rohkem võlli pöördemomenti. Näiteks kui koormus ja kasutegur jäävad muutumatuks, siis 5 mm vahekauguselt 10 mm vahekauguse muutmine kahekordistab arvutusliku tagasi-pöördemomendi.
Juhtmete valimisel tuleb siiski arvestada kiiruse, mootori pöördemomendi ja positsioneerimisnõuetega. Väiksem juhe võib vähendada tagasisõidul tekkivat pöördemomenti, kuid seda ei tohiks käsitleda iseseisva turvalukuna.
Madal mehaaniline takistus
Tõhus määrimine, väikese{0}}takistusega tihendid ja õigesti joondatud laagrid vähendavad sõlme liigutamiseks vajalikku pöördemomenti. Need on soovitavad tööomadused, kuid need tähendavad ka seda, et kruvi tagasikeeramiseks võib vaja minna väiksemat aksiaalset jõudu.
Mootori pöördemomendi kaotus
Toiteallikaga mootor võib normaalse töö ajal koormuse liikumisele vastu seista. Elektrikatkestuse, hädaseiskamise, ajami alarmi või kaabli rikke korral võib see aktiivne hoidmismoment kaduda. Masina konstruktsioon peab määratlema, mis juhtub koormusega kõigis nendes tingimustes.
Tagasisõidu juhtimise viisid
Mootori pidur
Statsionaarse vertikaaltelje hoidmiseks kasutatakse tavaliselt piduri-servo- või samm-mootorit. Pidur on üldiselt ette nähtud hoidmiseks, mitte korduvaks dünaamiliseks peatumiseks, välja arvatud juhul, kui see on spetsiaalselt selle ülesande jaoks ette nähtud. Piduri pöördemomenti tuleks kontrollida tegelikul võllil, kuhu pidur on paigaldatud.
Mehaaniline lukk
Mehaaniline lukk, kaitsemutter, klamber või lukustustihvt võivad pakkuda iseseisvat hoidmisfunktsiooni. See võib olla vajalik, kui töötajad võivad sattuda ohtlikku piirkonda või kui mahakukkunud koorem võib seadmeid tõsiselt kahjustada.
Vastukaal
Vastukaal, gaasivedru, pneumaatiline silinder või muu tasakaalustusmehhanism võivad vähendada kuulkruvile mõjuvat netoteljejõudu. Efektiivse koormuse vähendamine vähendab ka pöördemomenti, millele hoidesüsteem peab vastu pidama.
Jõuülekande vähendamine
Rihm või käigukast muudab mootori{0}}külgpiduri pöördemomenti ja kiirust. Reduktormehhanismi kasutamisel arvutage pidurivõlli pöördemoment ja lisage ülekande efektiivsus. Ärge võrrelge kruvi-tagavõlli-pöördemomenti otse mootori-pidurdusmomendiga, arvestamata ülekandearvu.
Väiksem plii
Väiksema juhtme valimine vähendab arvutuslikku tagasi{0}}ajami pöördemomenti sama aksiaalkoormuse korral. Samas muudab see ka vajalikku kruvi kiirust, mootori pöördemomenti ja lineaarkäiku pöörde kohta. Plii tuleks seetõttu valida pigem kogu liikumisdisaini osana kui piduri asendajana.
Miks eellaadimine ei ole ohutuspidur?
Mutri eelkoormuse suurendamine suurendab sisemist takistust ja võib vähendada kalduvust liikuda väikese välisjõu mõjul. Eelkoormus suurendab aga ka ajami pöördemomenti, temperatuuri ja tundlikkust joondusvigade suhtes. Selle põhieesmärgid on tagasilöökide juhtimine ja aksiaalne jäikus, mitte -ohutu koormuse hoidmine.
Eelkoormus ja määrdeaine seisund võivad hoolduse ajal muutuda. Vertikaalne telg, mis jääb esialgse testi ajal paigale, võib pärast sissesõitu,{1}}määrimist või kulumist hakata liikuma. Hoidmisstrateegia peaks seetõttu põhinema kontrollitud piduril või mehaanilisel ohutusseadmel, mitte ebakindlal sisemisel hõõrdumisel.
Tagasi{0}}draivi kontrollimiseks vajalik teave
Enne tagasi{0}}pöördemomendi arvutamist või hoidesüsteemi valimist kinnitage järgmised andmed:
- Maksimaalne aksiaalne koormus, sealhulgas liikuv mass ja protsessi jõud
- Kuulkruvi läbimõõt ja juhe
- Vertikaalne, kaldu või horisontaalne paigaldussuund
- Liikuv kruvi või liikuv mutri struktuur
- Otseajam, rihmülekanne või käigukasti suhe
- Mootori ja piduri hoidmise pöördemoment
- Nõutav seiskamis- ja hoidmiskäitumine voolukatkestuse ajal
- Vajadus vastukaalu või iseseisva mehaanilise luku järele
Püstmehhanismi koormuskäitumise laiemat selgitust vtkuulkruvi kasutamine vertikaalse koormuse hoidmiseks. Samuti saate üle vaadata plii ja töökiiruse vahelise seosekiire{0}}kuulkruvi valik.
Järeldus
Kuulkruvi tagasikeeramine on aksiaalse liikumise vastupidine muutmine kruvi pöörlemiseks. Selle tõenäosus ja tõsidus sõltuvad peamiselt aksiaaljõust, kruvijuhtmest, tagasi-juhtimise tõhususest ja kogu ajamisüsteemi takistusest.
Koormuse{0}}tekitatud pöördemomendi arvutamine on kasulik lähtepunkt, kuid see ei lõpeta ohutuse hindamist. Vertikaal- ja ohutus
DLY varustab valtsitud C7 ja jahvatatud C5kuulkruviderineva läbimõõdu, juhtmete, mutristruktuuride ja võlli{0}}otste töötlemise võimalustega. Koorma suuna, kiiruse, edumaa, täpsuse ja hoidmise nõuded tuleks enne valimist kinnitada.
