Pemacuan belakang skru bola berlaku apabila daya paksi luar menolak nat atau skru dan menyebabkan sistem skru berputar. Daripada motor menukarkan gerakan berputar kepada perjalanan linear, beban menukarkan gerakan linear kembali kepada putaran.
Tingkah laku ini amat penting dalam paksi menegak, peralatan mengangkat dan mekanisme yang terdedah kepada tujahan luar. Jika kuasa dikeluarkan dan tiada peranti pegangan yang sesuai tersedia, beban mungkin bergerak ke bawah dan memutar skru bola, motor dan komponen penghantaran.
Oleh kerana skru bebola menggunakan sesentuh bergolek dan mempunyai geseran yang agak rendah, ia biasanya tidak boleh dianggap sebagai-komponen mengunci sendiri. Oleh itu, persoalan kejuruteraan praktikal bukan sahaja sama ada pemanduan belakang boleh dilakukan, tetapi sama ada daya kilas yang dijana oleh beban lebih besar daripada rintangan dan daya kilas pegangan yang tersedia bagi sistem pemacu lengkap.
Apa yang Menyebabkan Memandu Belakang?
Semasa operasi biasa, tork motor memutar skru dan menghasilkan pergerakan paksi. Semasa memandu belakang, arah pemindahan tenaga diterbalikkan. Daya paksi bertindak melalui laluan sentuhan bola dan menghasilkan tork putaran pada aci skru.
Dalam mesin mendatar, daya paksi ini mungkin datang daripada spring, daya proses, tekanan atau kesan luaran. Dalam paksi menegak, graviti secara berterusan menggunakan daya paksi melalui jisim yang bergerak. Setelah tork pemacu atau brek ditanggalkan, daya ini boleh menyebabkan skru berputar.
Formula Tork Pemacu Belakang
Anggaran tork yang dijana pada aci skru bebola oleh beban paksi luaran boleh dikira seperti berikut:
- Tb= tork yang dijana oleh pemanduan belakang, dalam N·m
- F= daya paksi yang bertindak pada skru bola, dalam N
- L= plumbum skru bola, dalam mm/pulangan
- ηb= anggaran kembali-kecekapan pemanduan
- 2π= penukaran antara satu pusingan dan gerakan sudut
- 1000= penukaran daripada milimeter kepada meter
Kecekapan pemanduan belakang-tidak sama secara automatik dengan kecekapan ke hadapan. Ia bergantung pada reka bentuk skru bola, pramuat, pelinciran, pengedap, keadaan pemasangan dan keadaan operasi. Untuk pemilihan sistem brek atau keselamatan-akhir, gunakan data produk yang disahkan dan pertimbangkan rintangan penghantaran lengkap dan bukannya bergantung pada nilai kecekapan yang diandaikan sahaja.
Contoh Pengiraan
Pertimbangkan skru bebola yang terdedah kepada beban paksi 1,000 N. Pulu skru ialah 10 mm dan anggaran-kecekapan pemanduan belakang sebanyak 0.80 digunakan untuk pengiraan kejuruteraan awal.
Nilai yang diberi:
- F = 1,000 N
- L=10 mm/pulangan
- ηb = 0.80
Tb = 1,000 × 10 × 0.80 ÷ (2π × 1000)
Tb ≈ 1.27 N·m
Dalam contoh ini, beban paksi boleh menjana kira-kira 1.27 N·m pada aci skru sebelum kehilangan sistem lain dipertimbangkan. Nilai ini bukan spesifikasi brek akhir secara automatik. Pemilihan brek juga mesti mengambil kira variasi beban, pecutan, nisbah penghantaran, lokasi brek, jarak berhenti yang dibenarkan, haus, suhu, orientasi pelekap dan margin keselamatan yang diperlukan.
Cara Menghakimi Kembali-Risiko Memandu
Perbandingan awal yang dipermudahkan boleh dinyatakan sebagai:
| Perbandingan | Kemungkinan hasil | Tindakan yang diperlukan |
|---|---|---|
| Muatan-daya kilas melebihi rintangan sistem | Paksi boleh memandu belakang | Sediakan pegangan atau brek terkawal |
| Menahan tork hanya sedikit di atas yang dikira -tork pemacu | Perubahan kecil boleh menyebabkan pergerakan | Semak margin keselamatan dan beban-terburuk |
| Tork brek yang disahkan melebihi keperluan reka bentuk | Brek boleh memegang paksi seperti yang direka | Sahkan tindak balas brek, kehausan dan tingkah laku kegagalan |
Rintangan sistem mungkin termasuk tork seret skru bola, rintangan pengedap, sokongan-geseran galas, rintangan kotak gear dan tork berkaitan motor-. Walau bagaimanapun, nilai ini boleh berubah dengan pelinciran, suhu, haus dan keadaan pemasangan. Atas sebab ini, geseran yang diukur tidak seharusnya menggantikan peranti pegangan yang bertindak positif di mana pergerakan yang tidak terkawal boleh menimbulkan bahaya.
Faktor yang Meningkatkan Pemanduan Belakang
Beban paksi yang lebih tinggi
-Tork pemacu belakang meningkat dalam perkadaran langsung dengan daya paksi. Dalam sistem menegak, pengiraan harus merangkumi jisim bergerak dan daya lain yang bertindak dalam arah beban. Beban dinamik, daya proses dan impak yang tidak dijangka mungkin lebih tinggi daripada beban statik biasa.
Plumbum Skru Bola Lebih Besar
Plumbum yang lebih besar menghasilkan lebih banyak tork aci daripada beban paksi yang sama. Contohnya, jika beban dan kecekapan kekal tidak berubah, menukar daripada petunjuk 5 mm kepada petunjuk 10 mm lebih kurang menggandakan tork pemacu-belakang yang dikira.
Pemilihan plumbum masih perlu mempertimbangkan kelajuan, tork motor dan keperluan kedudukan. Plumbum yang lebih kecil boleh mengurangkan tork yang dihasilkan oleh pemanduan belakang, tetapi ia tidak boleh dianggap sebagai kunci keselamatan bebas.
Rintangan Mekanikal yang Rendah
Pelinciran yang cekap, pengedap rintangan-rendah dan galas yang dijajarkan dengan betul mengurangkan tork yang diperlukan untuk menggerakkan pemasangan. Ini adalah ciri pengendalian yang wajar, tetapi ia juga bermakna bahawa daya paksi yang kurang mungkin diperlukan untuk memacu skru ke belakang.
Kehilangan Tork Pegangan Motor
Motor berkuasa mungkin menahan pergerakan beban semasa operasi biasa. Semasa kegagalan kuasa, hentian kecemasan, penggera pemacu atau kerosakan kabel, tork pegangan aktif ini mungkin hilang. Reka bentuk mesin mesti menentukan apa yang berlaku kepada beban di bawah setiap keadaan ini.
Cara Mengawal Pemanduan Belakang
Brek Motor
Servo atau motor stepper yang dilengkapi brek biasanya digunakan untuk memegang paksi menegak pegun. Brek biasanya bertujuan untuk menahan dan bukannya berhenti dinamik berulang melainkan ia diberi nilai khusus untuk tugas itu. Tork brek hendaklah diperiksa pada aci sebenar tempat brek dipasang.
Kunci Mekanikal
Kunci mekanikal, nat keselamatan, pengapit atau pin pengunci boleh menyediakan fungsi pegangan bebas. Ini mungkin diperlukan di mana kakitangan boleh memasuki kawasan berbahaya atau di mana beban yang terjatuh akan menyebabkan kerosakan peralatan yang serius.
Imbangan balas
Pengimbang, spring gas, silinder pneumatik atau mekanisme pengimbangan lain boleh mengurangkan daya paksi bersih yang bertindak pada skru bebola. Mengurangkan beban berkesan juga mengurangkan tork yang mesti ditentang oleh sistem pegangan.
Pengurangan Penghantaran
Tali pinggang atau kotak gear menukar tork dan kelajuan yang dilihat oleh motor-brek sisi. Apabila mekanisme pengurangan digunakan, kira tork pada aci brek dan sertakan kecekapan penghantaran. Jangan bandingkan skru-aci belakang-tork pemacu terus dengan motor-tork brek tanpa mengambil kira nisbah penghantaran.
Plumbum yang lebih kecil
Memilih petunjuk yang lebih kecil mengurangkan daya kilas pemacu-yang dikira untuk beban paksi yang sama. Walau bagaimanapun, ia juga mengubah kelajuan skru yang diperlukan, tork motor dan perjalanan linear setiap revolusi. Oleh itu, plumbum harus dipilih sebagai sebahagian daripada reka bentuk gerakan lengkap dan bukannya sebagai pengganti brek.
Mengapa Pramuat Bukan Brek Keselamatan
Menambahkan pramuat nat meningkatkan rintangan dalaman dan mungkin mengurangkan kecenderungan untuk bergerak di bawah daya luaran yang kecil. Walau bagaimanapun, pramuat juga meningkatkan tork pemacu, suhu dan sensitiviti kepada ralat penjajaran. Tujuan utamanya ialah kawalan tindak balas dan ketegaran paksi, bukan gagal-pegangan beban selamat.
Keadaan pramuat dan pelincir boleh berubah semasa perkhidmatan. Paksi menegak yang kekal pegun semasa ujian awal mungkin mula bergerak selepas masuk-, pelinciran semula atau haus. Oleh itu, strategi pegangan hendaklah berdasarkan brek atau peranti keselamatan mekanikal yang disahkan dan bukannya geseran dalaman yang tidak menentu.
Maklumat Diperlukan untuk Pemeriksaan-Drive
Sebelum mengira tork pemacu belakang-atau memilih sistem penahan, sahkan data berikut:
- Beban paksi maksimum, termasuk jisim bergerak dan daya proses
- Diameter skru bola dan plumbum
- Arah pemasangan menegak, condong atau mendatar
- Skru bergerak atau struktur nat bergerak
- Pemacu terus, pemacu tali pinggang atau nisbah kotak gear
- Motor dan brek memegang tork
- Tingkah laku berhenti dan menahan yang diperlukan semasa kehilangan kuasa
- Perlukan pengimbang atau kunci mekanikal bebas
Untuk penjelasan yang lebih luas tentang tingkah laku beban dalam mekanisme tegak, lihatmenggunakan skru bebola untuk menahan beban menegak. Anda juga boleh menyemak hubungan antara plumbum dan kelajuan operasi dalampemilihan skru bola berkelajuan tinggi-tinggi.
Kesimpulan
Pemanduan belakang skru bola ialah penukaran terbalik pergerakan paksi ke putaran skru. Kemungkinan dan keterukannya bergantung terutamanya pada daya paksi, plumbum skru,-kecekapan pemanduan belakang dan rintangan sistem pemacu yang lengkap.
Mengira bebanan-torsi yang dijana menyediakan titik permulaan yang berguna, tetapi ia tidak melengkapkan penilaian keselamatan. Paksi kritikal-menegak dan keselamatan hendaklah termasuk peranti pegangan yang dipilih dengan betul dan hendaklah dinilai di bawah beban maksimum,-kehilangan kuasa dan keadaan-kegagalan komponen.
DLY membekalkan C7 yang digulung dan C5 dikisarskru boladengan diameter, plumbum, struktur nat dan pilihan pemesinan hujung-aci yang berbeza. Arah beban, kelajuan, petunjuk, ketepatan dan keperluan pegangan hendaklah disahkan sebelum pemilihan.
