للحديث عن الصلابة ، دعنا نتحدث عن الصلابة أولاً.
الصلابة تشير إلى قدرة المادة أو الهيكل على مقاومة التشوه المرن عند تعرضها للقوة ، وهي تمثيل لصعوبة التشوه المرن للمادة أو الهيكل. تُقاس صلابة المادة عادةً بمعامل المرونة الخاص بها ، E. في نطاق المرونة العياني ، الصلابة هي معامل نسبي يتناسب مع حمل الجزء والإزاحة ، أي القوة المطلوبة للتسبب في إزاحة الوحدة ، و يسمى مقلوبه المرونة ، أي الإزاحة الناتجة عن قوة الوحدة. يمكن تقسيم الصلابة إلى صلابة ثابتة وصلابة ديناميكية.
تصلب (k) الهيكل هو قدرة المطاط الصناعي على مقاومة التشوه والتمدد. k=P / δ ، حيث P هي القوة الثابتة المؤثرة على الهيكل و δ هي التشوه الناتج عن القوة.
صلابة الدوران (k) للهيكل الدوار هي: k=M / θ حيث M هي اللحظة المطبقة و θ هي زاوية الدوران.
على سبيل المثال ، نعلم أن الأنبوب الفولاذي صلب نسبيًا ، ويشوه بشكل عام بقوة خارجية ، بينما الشريط المطاطي أكثر ليونة ، والتشوه الناتج عن نفس القوة كبير نسبيًا ، ثم نقول أن صلابة الأنبوب الفولاذي هي قوي ، وصلابة الشريط المطاطي ضعيفة ، أو مرونته القوية.
في تطبيق المحركات المؤازرة ، يعد استخدام أدوات التوصيل لتوصيل المحرك والحمل بمثابة اتصال صلب نموذجي ؛ في حين أن استخدام الأحزمة أو الأحزمة المتزامنة لتوصيل المحرك والحمل هو اتصال مرن نموذجي.
صلابة المحرك هي قدرة عمود المحرك على مقاومة تداخل عزم الدوران الخارجي ، ويمكننا ضبط صلابة المحرك في وحدة التحكم المؤازرة.
ترتبط الصلابة الميكانيكية للمحرك المؤازر بسرعة استجابته. بشكل عام ، كلما زادت الصلابة ، زادت سرعة الاستجابة. ومع ذلك ، إذا تم ضبطه بدرجة عالية جدًا ، فمن السهل أن يتسبب المحرك في إنتاج صدى ميكانيكي. لذلك ، هناك تعديلات يدوية في معلمات مكبر الصوت العام. يجب تعديل خيار تردد الاستجابة وفقًا لنقطة رنين الجهاز ، الأمر الذي يتطلب وقتًا وخبرة (في الواقع ، يتم ضبط معلمة الكسب).
في وضع وضع نظام المؤازرة ، يتم تطبيق قوة لصرف المحرك. إذا كانت القوة كبيرة وكانت زاوية الانحراف صغيرة ، فإن صلابة نظام المؤازرة تعتبر قوية ، وإلا فإن صلابة نظام المؤازرة تعتبر ضعيفة. لاحظ أن الصلابة هنا أقرب إلى مفهوم سرعة الاستجابة. من وجهة نظر وحدة التحكم ، الصلابة هي في الواقع معلمة تتكون من حلقة السرعة وحلقة الموضع وثابت الوقت المتكامل ، ويحدد حجمها سرعة استجابة الآلة.
في الواقع ، إذا لم يكن تحديد المواقع مطلوبًا أن يكون سريعًا ، طالما كان تحديد الموقع دقيقًا ، وعندما لا تكون المقاومة كبيرة ، تكون الصلابة منخفضة ، ويمكن أيضًا أن يكون تحديد المواقع دقيقًا ، لكن وقت تحديد المواقع طويل. نظرًا لأن تحديد الموقع يكون بطيئًا إذا كانت الصلابة منخفضة ، فسيكون هناك وهم في تحديد المواقع بشكل غير دقيق عند الحاجة إلى استجابة سريعة ووقت قصير لتحديد المواقع.
يصف القصور الذاتي القصور الذاتي لحركة الجسم ، والقصور الذاتي الدوراني هو مقياس القصور الذاتي لدوران الجسم حول المحور. ترتبط لحظة القصور الذاتي فقط بنصف قطر الدوران وكتلة الجسم. بشكل عام ، يتجاوز القصور الذاتي للحمل 10 مرات من القصور الذاتي لدوار المحرك ، ويمكن اعتبار القصور الذاتي كبيرًا.
القصور الذاتي الدوراني لقضيب التوجيه ولولب الرصاص له تأثير كبير على صلابة نظام محرك سيرفو. في ظل الكسب الثابت ، كلما زاد القصور الذاتي الدوراني ، زادت الصلابة ، وكان من الأسهل التسبب في اهتزاز المحرك ؛ كلما كان القصور الذاتي الدوراني أصغر ، كلما كانت الصلابة أقل ، وقل احتمال اهتزاز المحرك. . يمكن تقليل لحظة القصور الذاتي عن طريق استبدال قضيب التوجيه وبرغي الرصاص بقطر أصغر لتقليل القصور الذاتي للحمل بحيث لا يهتز المحرك.
نعلم أنه عند اختيار نظام مؤازر ، بالإضافة إلى مراعاة المعلمات مثل عزم الدوران والسرعة المقدرة للمحرك ، نحتاج أيضًا أولاً إلى حساب القصور الذاتي للنظام الميكانيكي المحول إلى عمود المحرك ، ثم وفقًا للقيمة الفعلية متطلبات عمل الآلة ونوعية الشغل. متطلبات تحديد محرك على وجه التحديد بحجم قصور ذاتي مناسب.
أثناء التصحيح (في الوضع اليدوي) ، يعد ضبط معلمة نسبة القصور الذاتي بشكل صحيح هو الأساس لإعطاء اللعب الكامل لأفضل أداء للنظام الميكانيكي والمؤازر.
إذن ما هو بالضبط "مطابقة القصور الذاتي"؟
في الواقع ، ليس من الصعب فهمه وفقًا لقانون الماشية الثاني:
عزم الدوران المطلوب بواسطة نظام التغذية=عزم القصور الذاتي J × التسارع الزاوي θ
يؤثر التسارع الزاوي على الخصائص الديناميكية للنظام. كلما كانت قيمة θ أصغر ، كلما طالت المدة من إصدار وحدة التحكم للأمر حتى اكتمال تنفيذ النظام ، وكانت استجابة النظام أبطأ. إذا تغيرت ، ستكون استجابة النظام سريعة وبطيئة ، مما سيؤثر على دقة المعالجة.
بعد تحديد محرك سيرفو ، لا تتغير قيمة الخرج القصوى. إذا كان من المتوقع أن يكون تغيير صغيرًا ، فيجب أن يكون J صغيرًا قدر الإمكان.
في ما سبق ، لحظة النظام للقصور الذاتي J=لحظة القصور الذاتي للمحرك المؤازر JM بالإضافة إلى عزم القصور الذاتي للحمل JL المحولة من عمود المحرك.
يتكون الحمل بالقصور الذاتي JL من القصور الذاتي لمنضدة العمل ، والتركيب المثبت عليه ، وقطعة العمل ، والمسمار ، والاقتران والأجزاء المتحركة الخطية والدوارة الأخرى المحولة إلى القصور الذاتي لعمود المحرك. JM هو القصور الذاتي الدوار لمحرك سيرفو. بعد تحديد محرك سيرفو ، تكون هذه القيمة قيمة ثابتة ، بينما تتغير JL مع حمل قطعة العمل. إذا كنت تريد أن يكون معدل تغير J أصغر ، فمن الأفضل أن تجعل نسبة JL أصغر.
هذا هو "مطابقة القصور الذاتي" بالمعنى الشعبي.
بشكل عام ، يتمتع المحرك ذو القصور الذاتي الصغير بأداء فرامل جيد ، واستجابة سريعة لبدء التشغيل ، والتسارع والتوقف ، وميزة تبادل جيدة عالية السرعة ، وهو مناسب لبعض المناسبات مع تحميل خفيف وتحديد المواقع بسرعة عالية. المحركات ذات القصور الذاتي المتوسط والكبير مناسبة للمناسبات ذات الأحمال الكبيرة ومتطلبات الاستقرار العالية ، مثل بعض آليات الحركة الدائرية وبعض صناعات الأدوات الآلية.