Հարց՝ Ինչպես հաշվարկել DNC շարքի ստանդարտ ցիլինդրների մաքսիմալ թույլատրելի «կողային բեռնվածությունը», որպեսզի կանխվի ձողի ծռումը։

Պատասխան՝ DNC շարքի ISO 15552 ստանդարտ Գլուխներ պահանջում է գնահատել շարժիչի քայլի երկարությունը, փուղի տրամագիծը, շահագործման ճնշումը և մոնտաժման դիրքը: Կողային բեռնվածությունը ցանկացած ուժ է, որը կիրառվում է փուղի առանցքին ուղղահայաց: Թույլատրելի սահմանը հաշվարկելու համար B2B նախագծման ինժեներները օգտագործում են ֆիզիկական փուղի թեքման բանաձևեր, Էյլերի ճկման սահմաններ և արտադրողի կողային բեռնվածության գրաֆիկներ: Այդ սահմանների գերազանցումը հանգեցնում է փուղի թեքման, շարժիչի մեջ տեղական մաշվածության և վերջապես՝ փուղի մշտական թեքման: Դա կանխելու համար ինժեներները ստիպված են օգտագործել արտաքին ուղղորդող միավորներ, ինքնակարգավորվող փուղի միացման սարքեր կամ մեծացնել փուղի տրամագիծը:

Ներածություն. Կողային բեռնվածության թաքնված սպառնալիքը

Բ2Բ արդյունաբերական ավտոմատացման ոլորտում DNC սերիայի ստանդարտ շարժիչը համարվում է աշխատանքային շարժիչ, որը նախագծված է համապատասխանելու լայնորեն ընդունված ISO 15552 ստանդարտին: Այս միացման վահանակներով կամ պրոֆիլային ակոսներով շարժիչները հատկապես հարմար են ծանր բեռնվածության տակ մեխանիկական մետաղական մեխանիզմների մեջ մտցնելու և դուրս հանելու համար: Սակայն շատ դեպքերում իրական մեքենաների նախագծման ընթացքում շարժիչները սխալմամբ են ենթարկվում կողային կամ անկյունագծային ուժերի: Դրանք հայտնի են որպես կողային բեռնվածություններ:

Փուլային շարժիչները հիմնականում նախագծված են առանցքային (ուղիղ գծային) ուժերի համար: Երբ կողային ուժեր են ազդում երկարացված փուլային ձողի վրա, դրանք ստեղծում են ծռման մոմենտ: Եթե չկան ճշգրիտ հաշվարկներ, այս ծռման մոմենտը կարող է գերազանցել ստալյան փուլային ձողի վերականգնման սահմանը, ինչը կարող է առաջացնել մշտական դեֆորմացիա (ծռում) և վնասել ներքին սեղմանիչ սալիկները և ուղեցնող բուշը: AIRWORK-ը՝ արդյունաբերական փուլային բաղադրիչների առաջատար արտադրողը, մատակարարում է վերլուծական համակարգը և ճարտարագիտական լուծումները՝ այս կատաստրոֆիկ ավարիաները կանխելու համար:

Ավելցուկային կողային բեռնվածության մեխանիկական հետևանքներ

DNC շարքի շարժաբերի կողային բեռնվածության տակ տեղի ունեցող գործընթացները հասկանալը կարևոր է B2B մատակարարման մենեջերների և պանելների հավաքման մասնագետների համար.

• Մետաղական ձողի սահմանափակիչ օղակի մաշվածություն. Շարժաբերի առջևի ծածկոցում գտնվող մետաղական ձողի սահմանափակիչ օղակը (կամ ուղղորդող բուշը) նախատեսված է մետաղական ձողը ուղղորդելու համար: Կողային բեռնվածությունը մետաղական ձողը ճնշում է սահմանափակիչ օղակի մեկ կողմին, ինչը հանգեցնում է արագ մաշվածության, շփման և ջերմության առաջացման:
• Փականի սեալի կենտրոնից շեղում. Երբ մետաղական ձողը կողմնային ուղղությամբ շեղվում է, ներքին փականը նույնպես ստիպված է թեքվել: Սա առաջացնում է փականի սեալի դեֆորմացիա, ինչը ստեղծում է մեկ կողմում ճեղք, որն առաջացնում է ներքին շրջանցման հոսք, շարժման անկայունություն և ճնշման կորուստ:
• Շարժաբերի մարմնի մաշվածություն. Երբ փականը թեքվում է, մաշվածության օղակը կամ փականի մետաղական մարմինը կարող է անմիջապես շփվել ներքին ալյումինե շարժաբերի պատի հետ, ինչը մաշվածության հետևանքով վնասում է շարժաբերի ներքին մակերեսը և անվերադարձելիորեն արատավորում այն:
• Մշտական լծավորման ճկում. Եթե կողային ուժը գերազանցում է բռնակի ձողի նյութի մեխանիկական էլաստիկ սահմանը (սովորաբար քրոմապատված ածխածնային պողպատ կամ չժանգոտվող պողպատ), ձողը մշտապես ճկվում է, ինչը արգելափակում է շարժաբանը։

Կողային բեռնվածության հաշվարկների հիմնարար ինժեներական փոփոխականներ

DNC շարքի շարժաբանների կողային բեռնվածության հաշվարկներ կատարելու համար անհրաժեշտ է հավաքել չորս կարևորագույն պարամետրեր.

• Պարամետր 1՝ Բռնակի ձողի տրամագիծ (d): DNC շարքի ստանդարտ շարժաբանների բռնակի ձողի տրամագիծը սովորաբար կախված է շարժաբանի անցքի չափից: Օրինակ՝ DNC-50 շարժաբանը (50 մմ անցք) սովորաբար ունի 20 մմ տրամագիծ ունեցող բռնակի ձող, իսկ DNC-100-ը՝ 25 մմ կամ 32 մմ տրամագիծ ունեցող բռնակի ձող։
• Պարամետր 2՝ Ծագող քայլի երկարություն (S): Քայլի երկարությունը որքան մեծ է, այնքան մեծ է կողային բեռնվածության լծավորման թավշային մոմենտը: Քայլի երկարությունը 300 մմ-ից մեծ շարժաբանները հատկապես վտանգված են կողային բեռնվածության պատճառով առաջացած ավարտական վնասվածքների նկատմամբ։
• Պարամետր 3. Շառավիղի մոնտաժման տեսակը. Շառավիղի ամրացման եղանակը զգալիորեն ազդում է նրա կոշտության վրա: Կոշտ առջևի պատվանդանի մոնտաժը լավ է դիմանում կողային բեռնվածքին, քան հետին թեքվող մոնտաժը, որը վարվում է ինչպես մեխավորված ճարտարապետական տարր:
• Պարամետր 4. Մետաղալարի միացման տեսակը. Կոշտ սայլակավոր միացումները 100 %-ով փոխանցում են ցանկացած թեքում կամ կողային ուժ մետաղալարին, իսկ գնդաձև կամ լողացող միացումները թույլ են տալիս փոքր անկյունային շեղում, չեզոքացնելով ծալման ուժերը:

Դեֆորմացիայի և ծալման մաթեմատիկական հաշվարկը՝ քայլ առ քայլ

Երբ մետաղալարը դիտարկվում է որպես կանտիլևերային ճարտարապետական տարր (որը ներկայացնում է կոշտ մոնտաժված շառավիղ՝ երկարացված մետաղալարով և վերջնական կետում կիրառված կողային բեռնվածքով), օգտագործվում է դասական կառուցվածքային մեխանիկան: Կանտիլևերային ճարտարապետական տարրի ստանդարտ դեֆորմացիան (y) կետային բեռնվածքի (F) ազդեցությամբ ազատ ծայրում հաշվարկվում է հետևյալ բանաձևով.

y = (F × L³) ÷ (3 × E × I)

Որտեղ:

• y-ն մետաղալարի դեֆորմացիան է միլիմետրերով:
• F-ը կողային բեռնվածքն է Նյուտոններով (N):
• L-ը մետրակի անհենք երկարացված մասն է միլիմետրերով: Իրականում սա համապատասխանում է շարժման երկարությանը գլխիկի առջևի մասից մետրակի ծայր հեռավորության գումարին։
• E-ն մետրակի նյութի ճկունության մոդուլն է: Ստանդարտ պողպատի դեպքում E-ն մոտավորապես 200 000 Նյուտոն է քառ. միլիմետրում (Ն/մմ²)։
• I-ն պիստոնի մետրակի լիարժեք շրջանաձև հատվածի մակերեսի իներցիայի մոմենտն է: Շրջանաձև հատվածի դեպքում բանաձևն է՝

I = (π × d-ի չորս աստիճան) / 64

Որտեղ d-ն պիստոնի մետրակի տրամագիծն է միլիմետրերով։

Հաշվենք DNC-50 շարժիչի համար 20 մմ պիստոնի մետրակի իներցիայի մոմենտը (I).

• I = (3,14159 × 20-ի չորս աստիճան) / 64 = 7854 մմ⁴։

Ենթադրենք՝ շարժիչի շարժման երկարությունը (L) 300 մմ է և այն ենթարկվում է 100 Նյուտոն լատերալ ուժի (F) ազդեցության ամբողջական երկարացման դեպքում: Կարող ենք հաշվարկել սպասվող ճկումը (y).

• y = (100 Ն × 300³) / (3 × 200 000 × 7854)
• y = (100 × 27 000 000) / (4 712 400 000)
• y = 2 700 000 000 / 4 712 400 000 = 0,573 մմ։

Բարձր ճշտության ավտոմատացման դեպքում 0,573 մմ-ի շեղումը այսքան վտանգավոր է։ Դա հավանաբար կարող է առաջացնել արագ սայլակների ավարտվելու և ներքին ստատիկ լարվածության արտահոսք։ Արդյունաբերության ստանդարտները խորհուրդ են տալիս ստանդարտ գործառնությունների համար մեկուսացված ձողի առավելագույն շեղումը պահել 0,15 մմ-ից պակաս։ Հետևաբար՝ 300 մմ քայլի դեպքում 100 Ն կողային բեռը թույլատրելի չէ։ Այս խնդրի լուծման համար անհրաժեշտ է կամ նվազեցնել քայլը, կամ մեծացնել ձողի տրամագիծը, կամ տեղադրել արտաքին ուղղիչ։

Արտադրողի բեռնվածության դիագրամների օգտագործում (Արագ B2B մեթոդ)։

Քանի որ յուրաքանչյուր նախագծի համար ձեռքի հաշվարկներ կատարելը ժամանակատար է, AIRWORK-ը մեր DNC շարքի շարժակների համար մատակարարում է ինժեներական կողային բեռնվածության գրաֆիկներ։ Այս կորերը Y առանցքի վրա ցույց են տալիս առավելագույն թույլատրելի կողային բեռնվածությունը (Նյուտոններով), իսկ X առանցքի վրա՝ երկարացված քայլի երկարությունը (միլիմետրերով)՝ յուրաքանչյուր բացվածքի չափի համար։

Այս գրաֆիկները օգտագործելիս միշտ կիրառեք առնվազն 1,5-ի անվտանգության գործակից ստատիկ բեռնվածքների և 3,0-ի դինամիկ/հարվածային բեռնվածքների համար: Եթե ձեր շահագործման պարամետրերը գտնվում են ընտրված շարժական շարժիչի կորից վերև, ապա պետք է փոխեք ձեր մեխանիկական դիզայնը:

Արդյունաբերության մեջ ապացուցված լուծումներ թեքված մետաղալարի կանխման համար կողային բեռնվածքի տակ

Եթե ձեր մեխանիկական դիզայնը նախատեսում է կողային ուժերի անխուսափելիությունը, ապա օգտագործեք այս ճարտարագիտական մեթոդները DNC շարժիչների պաշտպանության համար.

• Ստանդարտացրեք ուղղորդող միավորները. AIRWORK-ը առաջարկում է ծանր պայմաններում աշխատելու համար նախատեսված FENG և HLQ շարքի սայլավոր ուղղորդողներ, որոնք ամրացվում են DNC շարժիչի մարմնին: Այս միավորները ունեն երկու արտաքին պողպատե լար, որոնք անցնում են գնդային գծային սայլավորների միջով: Արտաքին լարերը ընդունում են կողային բեռնվածքի 100 %-ը՝ ամբողջովին ապաշտարելով մետաղալարը կողային ուժերից:
• Ինստալացրեք ինքնակարգավորվող միացուցիչները. Ինքնակարգավորվող ձողի միացուցիչ (լողացող միացում) պետք է միացվի բռնակի ձողի ծայրին: Այս միացումը թույլ է տալիս անկյունային անհամաչափություն մինչև 5 աստիճան և զուգահեռ անհամաչափություն մինչև 2 մմ: Միացման պտտման հնարավորությունը կանխում է կողային բեռնվածքների և ծալման մոմենտների փոխանցումը բռնակի ձողին։
• Օգտագործեք երկու ձող ունեցող շարժիչներ. Երբ գծային ուղղում է անհրաժեշտ, սակայն տարածքը սահմանափակ է, ընտրեք երկու ձող ունեցող կամ բազմասայանային երկու ձող ունեցող շարժիչներ: Երկու ձող ունեցող կառուցվածքը բնականաբար բաշխում է կողային բեռնվածքները երկու շփման կետերում, ինչը երկու անգամ մեծացնում է ծալման դիմադրությունը։
• Մեծացրեք շարժիչի տրամագիծը և ձողի չափսը. Եթե վերը նշվածներից որևէ մեկը անհնար է, պարզապես մեծացրեք շարժիչի չափսը: DNC-50-ից DNC-63-ի անցումը բռնակի ձողի տրամագիծը մեծացնում է 20 մմ-ից մինչև 25 մմ: Քանի որ իներցիայի մոմենտը աճում է տրամագծի չորս աստիճանով, այս փոքր մեծացումը ծալման դիմադրությունը մեծացնում է ավելի քան 140 տոկոսով։

Եզրակացություն՝ Օպտիմալացրեք ձեր ավտոմատացված դիզայնները AIRWORK-ի միջոցով

Կողային բեռնվածությունների ճշգրիտ հաշվարկումն ու կառավարումը ԴՆՑ շարքի ստանդարտ ցիլինդրների շահագործման ժամանակաշրջանը երկարաձգելու հիմնարար գործոնն է: AIRWORK-ի բարձր ճշգրտությամբ պնևմատիկ մասերի ընտրությամբ և արտաքին ուղեցման սարքերի կամ ինքնակենտրոնացնող միացումների միավորմամբ B2B դիզայները կարող են վերացնել ձողի ծռման ավարիաները և նվազեցնել սպասարկման ծախսերը:

Ստուգեք մեր ինտերակտիվ CAD կոնֆիգուրատորները և տեխնիկական կողային բեռնվածության վերաբերյալ փաստաթղթերը jzpnu.com կայքում՝ ձեր հաջորդ ավտոմատացման նախագծի համար ճիշտ չափսեր ընտրելու համար: