Берилген колдонмо үчүн эң ылайыктуу гранит негизиндеги сызыктуу кыймыл платформасын тандоо көптөгөн факторлорго жана өзгөрмөлөргө жараша болот. Ар бир колдонмонун өзүнүн уникалдуу талаптары бар экенин түшүнүү маанилүү, аларды кыймыл платформасы жагынан натыйжалуу чечимди издөө үчүн түшүнүү жана артыкчылык берүү керек.
Эң кеңири таралган чечимдердин бири гранит конструкциясына дискреттик позициялоо баскычтарын орнотууну камтыйт. Дагы бир кеңири таралган чечим кыймылдын окторун түзгөн компоненттерди түздөн-түз граниттин өзүнө бириктирет. Граниттеги баскыч жана интеграцияланган граниттик кыймыл (IGM) платформасынын ортосунда тандоо тандоо процессинде кабыл алынган алгачкы чечимдердин бири болуп саналат. Эки чечимдин тең түрлөрүнүн ортосунда так айырмачылыктар бар жана албетте, ар биринин өзүнүн артыкчылыктары жана эскертүүлөрү бар, аларды кылдаттык менен түшүнүп жана эске алуу керек.
Бул чечим кабыл алуу процессин жакшыраак түшүнүү үчүн, биз эки негизги сызыктуу кыймыл платформасынын конструкцияларынын — граниттеги салттуу баскычтуу чечимдин жана IGM чечиминин — ортосундагы айырмачылыктарды механикалык подшипниктердин кейс-стадиси түрүндө техникалык жана финансылык жактан баалайт.
Фон
IGM системалары менен салттуу граниттеги этаптуу системалардын ортосундагы окшоштуктарды жана айырмачылыктарды изилдөө үчүн биз эки сыноо учурунун дизайнын түздүк:
- Механикалык подшипник, граниттеги баскычтуу
- Механикалык подшипник, IGM
Эки учурда тең ар бир система үч кыймыл огунан турат. Y огу 1000 мм кыймылды сунуштайт жана гранит конструкциясынын негизинде жайгашкан. 400 мм кыймылы бар чогулуштун көпүрөсүндө жайгашкан X огу 100 мм кыймылы бар вертикалдуу Z огун көтөрөт. Бул жайгашуу пиктографиялык түрдө көрсөтүлгөн.
Гранит үстүндөгү сахна дизайны үчүн биз Y огу үчүн PRO560LM кең корпустуу сахнаны тандап алдык, анткени анын чоңураак жүк көтөрүү жөндөмдүүлүгү бар, бул "Y/XZ бөлүнгөн көпүрө" схемасын колдонгон көптөгөн кыймылдуу колдонмолор үчүн кеңири таралган. X огу үчүн биз PRO280LMди тандап алдык, ал көптөгөн колдонмолордо көпүрө огу катары колдонулат. PRO280LM өзүнүн аянты менен кардардын пайдалуу жүгү менен Z огун көтөрүү мүмкүнчүлүгүнүн ортосунда практикалык тең салмактуулукту сунуштайт.
IGM долбоорлору үчүн биз жогорудагы октордун негизги долбоорлоо концепцияларын жана жайгашууларын так кайталадык, негизги айырмачылыгы IGM октору түздөн-түз гранит конструкциясына курулган жана ошондуктан граниттин үстүндөгү этаптуу долбоорлордо болгон иштетилген компоненттердин негиздери жок.
Эки конструкциялык учурда тең кеңири таралган нерсе - бул PRO190SL шар-винт менен башкарылуучу этап катары тандалып алынган Z огу. Бул көпүрөдө вертикалдык багытта колдонуу үчүн абдан популярдуу ок, анткени ал өзүнүн пайдалуу жүк көтөрүмдүүлүгүнө жана салыштырмалуу компакттуу форма факторуна ээ.
2-сүрөттө изилденген граниттеги баскычтуу жана IGM системалары көрсөтүлгөн.
Техникалык салыштыруу
IGM системалары салттуу гранит бетиндеги этаптуу конструкциялардагыга окшош ар кандай ыкмаларды жана компоненттерди колдонуу менен иштелип чыккан. Натыйжада, IGM системалары менен гранит бетиндеги этаптуу системалардын ортосунда көптөгөн жалпы техникалык касиеттер бар. Тескерисинче, кыймыл окторун түздөн-түз гранит түзүлүшүнө интеграциялоо IGM системаларын гранит бетиндеги этаптуу системалардан айырмалаган бир нече айырмалоочу мүнөздөмөлөрдү сунуштайт.
Форм-фактор
Балким, эң айкын окшоштук машинанын пайдубалынан — граниттен башталат. Граниттеги баскычтуу жана IGM конструкцияларынын өзгөчөлүктөрүндө жана жол берилгендигинде айырмачылыктар болгону менен, граниттин пайдубалынын, көтөргүчтөрүнүн жана көпүрөнүн жалпы өлчөмдөрү бирдей. Бул, биринчи кезекте, граниттеги баскычтуу жана IGMдин номиналдык жана чектик жүрүштөрү бирдей болгондуктан.
Курулуш
IGM конструкциясында иштетилген компоненттүү ок негиздеринин жоктугу граниттеги этаптуу эритмелерге караганда белгилүү бир артыкчылыктарды берет. Атап айтканда, IGMдин структуралык циклиндеги компоненттердин азайышы октун жалпы катуулугун жогорулатууга жардам берет. Ошондой эле, гранит негизи менен арабачанын үстүнкү бетинин ортосундагы аралыкты кыскартууга мүмкүндүк берет. Бул конкреттүү изилдөөдө IGM конструкциясы жумушчу беттин бийиктигин 33% төмөн сунуштайт (120 ммге салыштырмалуу 80 мм). Бул кичирээк жумушчу бийиктик компакттуу конструкцияны гана камсыз кылбастан, ошондой эле машинанын мотордон жана коддогучтан жумушчу чекитке чейинки жылышууларын азайтат, бул Abbe каталарын азайтат жана ошентип, жумушчу чекиттин позициялоо көрсөткүчүн жакшыртат.
Ок компоненттери
Дизайнды тереңирээк карасак, граниттеги этап жана IGM чечимдери сызыктуу моторлор жана позициялык коддогучтар сыяктуу кээ бир негизги компоненттерди бөлүшөт. Жалпы күч жана магниттик тректи тандоо бирдей күч чыгаруу мүмкүнчүлүктөрүнө алып келет. Ошо сыяктуу эле, эки дизайнда тең бирдей коддогучтарды колдонуу позициялоо боюнча кайтарым байланыш үчүн бирдей так чечимди камсыз кылат. Натыйжада, сызыктуу тактык жана кайталануучулук көрсөткүчтөрү граниттеги этап жана IGM чечимдеринин ортосунда олуттуу айырмаланбайт. Подшипниктерди бөлүү жана толеранттуулукту камтыган окшош компоненттердин жайгашуусу геометриялык ката кыймылдары жагынан (б.а., горизонталдык жана вертикалдык түздүк, кадам, тоголоктоо жана кыйшайуу) салыштырмалуу көрсөткүчтөргө алып келет. Акырында, эки дизайндын тең колдоочу элементтери, анын ичинде кабелдик башкаруу, электрдик чектөөлөр жана катуу токтотуучу элементтер, функциялары боюнча негизинен окшош, бирок алар физикалык көрүнүшү боюнча бир аз айырмаланышы мүмкүн.
Подшипниктер
Бул өзгөчө дизайн үчүн эң көрүнүктүү айырмачылыктардын бири - сызыктуу жетектөөчү подшипниктерди тандоо. Рециркуляциялык шар подшипниктери граниттеги баскычтуу жана IGM системаларында колдонулганы менен, IGM системасы октун жумушчу бийиктигин жогорулатпастан, дизайнга чоңураак, катуураак подшипниктерди киргизүүгө мүмкүндүк берет. IGM дизайны өзүнчө иштетилген компоненттик базага эмес, гранитке таянгандыктан, иштетилген база тарабынан керектелүүчү вертикалдык кыймылсыз мүлктүн бир бөлүгүн калыбына келтирүүгө жана негизинен бул мейкиндикти чоңураак подшипниктер менен толтурууга, ошол эле учурда граниттин үстүндөгү жалпы каретканын бийиктигин азайтууга болот.
Катуулук
IGM конструкциясында чоңураак подшипниктерди колдонуу бурчтук катуулукка терең таасирин тийгизет. Кең корпустуу төмөнкү огу (Y) үчүн IGM чечими тиешелүү граниттеги баскычтуу конструкцияга караганда 40% дан ашык жогорку тоголок катуулугун, 30% дан ашык жогорку кадам катуулугун жана 20% дан ашык жогорку кыйшыктыкты сунуштайт. Ошо сыяктуу эле, IGMдин көпүрөсү граниттеги баскычтуу аналогуна караганда тоголок катуулугун төрт эсеге, эки эсе жогору жана 30% дан ашык жогорку кыйшыктыкты сунуштайт. Жогорку бурчтук катуулук пайдалуу, анткени ал динамикалык көрсөткүчтөрдү жакшыртууга түздөн-түз салым кошот, бул машинанын жогорку өндүрүмдүүлүгүн камсыз кылуунун ачкычы болуп саналат.
Жүк көтөрүмдүүлүгү
IGM эритмесинин чоңураак подшипниктери граниттеги баскычтуу эритмеге караганда бир кыйла жогорку жүк көтөрүмдүүлүгүн камсыз кылат. Граниттеги баскычтуу эритменин PRO560LM базалык огу 150 кг жүк көтөрүмдүүлүгүнө ээ болгону менен, тиешелүү IGM эритмеси 300 кг жүктү көтөрө алат. Ошо сыяктуу эле, граниттеги баскычтуу PRO280LM көпүрө огу 150 кг көтөрөт, ал эми IGM эритмесинин көпүрө огу 200 кг чейин көтөрө алат.
Кыймылдуу масса
Механикалык подшипник IGM окторундагы чоңураак подшипниктер бурчтук мүнөздөмөлөрдү жана жүк көтөрүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатса да, алар чоңураак, оор жүк ташуучу унаалар менен келет. Мындан тышкары, IGM арабалары граниттеги баскыч огуна зарыл болгон (бирок IGM огу тарабынан талап кылынбаган) айрым иштетилген өзгөчөлүктөр бөлүктөрдүн катуулугун жогорулатуу жана өндүрүштү жөнөкөйлөтүү үчүн алынып салынуучудай кылып иштелип чыккан. Бул факторлор IGM огунун тиешелүү баскыч граниттеги огуна караганда көбүрөөк кыймылдуу массага ээ экенин билдирет. Талашсыз кемчилиги - кыймылдаткыч күчүнүн чыгышы өзгөрбөсө, IGMдин максималдуу ылдамдануусу төмөн. Бирок, айрым кырдаалдарда, чоңураак кыймылдуу масса анын чоңураак инерциясы бузулууларга көбүрөөк каршылык көрсөтө ала тургандыгы жагынан пайдалуу болушу мүмкүн, бул абалдагы туруктуулуктун жогорулашы менен байланыштуу болушу мүмкүн.
Структуралык динамика
IGM системасынын жогорку подшипник катуулугу жана катуураак кареткасы кошумча артыкчылыктарды берет, алар модалык анализ жүргүзүү үчүн чектүү элементтерди талдоо (FEA) программалык пакетин колдонгондон кийин байкалат. Бул изилдөөдө биз кыймылдуу каретканын биринчи резонансын серво өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө тийгизген таасиринен улам карап чыктык. PRO560LM кареткасы 400 Гц жыштыкта резонанска туш болот, ал эми тиешелүү IGM кареткасы 430 Гц жыштыкта ошол эле режимди башынан өткөрөт. 3-сүрөт бул натыйжаны көрсөтөт.
IGM чечиминин салттуу граниттеги этапка салыштырмалуу жогорку резонансы жарым-жартылай катуураак каретка жана подшипник дизайны менен байланыштуу болушу мүмкүн. Каретканын жогорку резонансы серво өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн жогору болушуна жана ошентип динамикалык көрсөткүчтөрдүн жакшырышына мүмкүндүк берет.
Иштөө чөйрөсү
Колдонуучунун процесси аркылуу пайда болгон же машинанын чөйрөсүндө башка жол менен болгон булгоочу заттар болгондо, октун герметикалуулугу дээрлик ар дайым милдеттүү болуп саналат. Граниттеги этап эритмелери мындай кырдаалдарда өзгөчө ылайыктуу, анткени октун ички жабык мүнөзү бар. Мисалы, PRO сериясындагы сызыктуу этаптар ички этап компоненттерин булгануудан жетиштүү деңгээлде коргогон катуу капкактар жана каптал пломбалар менен жабдылган. Бул этаптар ошондой эле этап өтүп жатканда үстүнкү катуу капкактан таштандыларды тазалоо үчүн кошумча стол үстүндөгү тазалагычтар менен конфигурацияланышы мүмкүн. Башка жагынан алганда, IGM кыймыл платформалары табиятынан ачык мүнөзгө ээ, подшипниктер, моторлор жана коддогучтар ачык болот. Таза чөйрөдө көйгөй болбосо да, булгануу болгондо бул көйгөй жаратышы мүмкүн. Бул маселени таштандылардан коргоону камсыз кылуу үчүн IGM огунун дизайнына атайын сильфон стилиндеги жол капкагын киргизүү менен чечүүгө болот. Бирок туура колдонулбаса, сильфондор огунун кыймылына терс таасирин тийгизип, ал толук жүрүү диапазону боюнча жылып жатканда каретага тышкы күчтөрдү тийгизиши мүмкүн.
Техникалык тейлөө
Граниттеги баскычтуу жана IGM кыймыл платформаларынын ортосундагы айырмачылык тейлөөгө жөндөмдүүлүк болуп саналат. Сызыктуу мотор октору өзүнүн бекемдиги менен белгилүү, бирок кээде техникалык тейлөөнү жүргүзүү зарыл болуп калат. Айрым техникалык тейлөө операциялары салыштырмалуу жөнөкөй жана тиешелүү окту алып салбастан же бөлүп салбастан аткарылышы мүмкүн, бирок кээде кылдаттык менен демонтаждоо талап кылынат. Кыймыл платформасы гранитке орнотулган өзүнчө баскычтардан турганда, тейлөө бир топ жөнөкөй иш болуп саналат. Алгач баскычты граниттен ажыратып, андан кийин зарыл болгон техникалык тейлөө иштерин аткарып, кайра орнотуңуз. Же болбосо, жөн гана аны жаңы баскыч менен алмаштырыңыз.
IGM чечимдери кээде техникалык тейлөөнү жүргүзүүдө кыйыныраак болушу мүмкүн. Бул учурда сызыктуу мотордун бир магниттик жолун алмаштыруу абдан жөнөкөй болгону менен, татаалыраак техникалык тейлөө жана оңдоо көбүнчө окту түзгөн көптөгөн же бардык компоненттерди толугу менен бөлүп алууну камтыйт, бул компоненттер түздөн-түз гранитке орнотулганда көбүрөөк убакытты талап кылат. Техникалык тейлөөнү жүргүзгөндөн кийин гранит негизиндеги окторду бири-бирине кайра тегиздөө да кыйыныраак — бул тапшырма дискреттик этаптар менен бир топ жөнөкөй.
1-таблица. Граниттеги механикалык подшипник баскычынын жана IGM эритмелеринин ортосундагы негизги техникалык айырмачылыктардын кыскача баяндамасы.
| Сүрөттөмө | Граниттеги этап-схема системасы, механикалык подшипник | IGM системасы, механикалык подшипник | |||
| Негизги огу (Y) | Көпүрө огу (X) | Негизги огу (Y) | Көпүрө огу (X) | ||
| Нормалдаштырылган катуулук | Вертикалдык | 1.0 | 1.0 | 1.2 | 1.1 |
| Каптал | 1.5 | ||||
| Үн | 1.3 | 2.0 | |||
| Рулон | 1.4 | 4.1 | |||
| Яв | 1.2 | 1.3 | |||
| Жүк көтөрүмдүүлүгү (кг) | 150 | 150 | 300 | 200 | |
| Кыймылдуу масса (кг) | 25 | 14 | 33 | 19 | |
| Үстөлдүн бийиктиги (мм) | 120 | 120 | 80 | 80 | |
| Герметикалык | Катуу мукаба жана каптал пломбалар огуна кирген таштандылардан коргойт. | IGM адатта ачык конструкция болуп саналат. Герметикалоо үчүн сильфон капкагын же ушул сыяктуу нерсени кошуу талап кылынат. | |||
| Тейлөө жөндөмдүүлүгү | Компоненттик баскычтарды алып салууга жана оңой эле тейлөөгө же алмаштырууга болот. | Балталар гранит конструкциясына табигый түрдө орнотулган, бул тейлөөнү кыйындатат. | |||
Экономикалык салыштыруу
Кандайдыр бир кыймыл системасынын абсолюттук баасы саякат узундугу, октун тактыгы, жүк көтөрүмдүүлүгү жана динамикалык мүмкүнчүлүктөр сыяктуу бир нече факторлорго жараша өзгөрүп турса да, бул изилдөөдө жүргүзүлгөн окшош IGM жана граниттеги этаптуу кыймыл системаларын салыштырмалуу салыштыруу IGM чечимдери граниттеги этаптуу аналогдоруна караганда орточо жана жогорку тактыктагы кыймылды бир аз төмөн баада сунуштай аларын көрсөтүп турат.
Биздин экономикалык изилдөөбүз үч негизги чыгым компонентинен турат: машина тетиктери (жасалган тетиктерди жана сатылып алынган тетиктерди кошо алганда), гранит чогултуу, ошондой эле жумушчу күчү жана кошумча чыгымдар.
Машина тетиктери
IGM чечими машинанын тетиктери жагынан граниттеги этаптуу чечимге караганда олуттуу үнөмдөөнү сунуштайт. Бул, биринчи кезекте, IGMде Y жана X окторунда татаал иштетилген этаптуу негиздер жок болгондуктан, граниттеги этаптуу чечимдерге татаалдыкты жана чыгымды кошот. Андан тышкары, чыгымдарды үнөмдөөнү IGM чечиминдеги башка иштетилген тетиктердин, мисалы, IGM системасында колдонуу үчүн иштелип чыкканда жөнөкөй функцияларга жана бир аз жумшак толеранттуулукка ээ болушу мүмкүн болгон кыймылдуу арабалардын салыштырмалуу жөнөкөйлөштүрүлүшү менен байланыштырса болот.
Гранит жыйындылары
IGM жана граниттеги этап системаларындагы гранит негиз-көтөргүч-көпүрө жыйындыларынын формасы жана көрүнүшү окшош көрүнгөнү менен, IGM гранит жыйындысы бир аз кымбатыраак. Себеби, IGM эритмесиндеги гранит этап-гранит эритмесинде иштетилген этап негиздеринин ордун ээлейт, бул граниттин критикалык аймактарда жалпысынан катуураак чыдамкайлыктарга ээ болушун, ал тургай кошумча функцияларды, мисалы, экструзияланган кесимдерди жана/же бурама болоттон жасалган кошумчаларды талап кылат. Бирок, биздин изилдөөбүздө граниттин структурасынын кошумча татаалдыгы машина тетиктеринин жөнөкөйлөштүрүлүшү менен толукталат.
Эмгек жана кошумча чыгымдар
IGM жана граниттеги этап-схема системаларын чогултууда жана сыноодо көптөгөн окшоштуктардан улам, эмгек акы жана кошумча чыгымдарда олуттуу айырмачылык жок.
Ушул бардык нарк факторлору бириктирилгенден кийин, бул изилдөөдө каралган механикалык подшипниктүү IGM эритмеси механикалык подшипниктүү, граниттеги баскычтуу эритмеге караганда болжол менен 15% арзаныраак болот.
Албетте, экономикалык талдоолордун жыйынтыктары жол жүрүү узактыгы, тактык жана жүк көтөрүмдүүлүгү сыяктуу мүнөздөмөлөргө гана эмес, ошондой эле гранит жеткирүүчүсүн тандоо сыяктуу факторлорго да көз каранды. Мындан тышкары, гранит конструкциясын сатып алуу менен байланышкан жеткирүү жана логистикалык чыгымдарды эске алуу акылдуулукка жатат. Бул өзгөчө чоң гранит системалары үчүн пайдалуу, бирок бардык өлчөмдөр үчүн туура, системанын акыркы чогултуу ордуна жакын жерде квалификациялуу гранит жеткирүүчүсүн тандоо чыгымдарды азайтууга да жардам берет.
Ошондой эле, бул талдоо ишке ашыруудан кийинки чыгымдарды эске албасын белгилей кетүү керек. Мисалы, кыймыл системасына кыймыл огун оңдоо же алмаштыруу менен тейлөө зарыл болуп калды дейли. Граниттеги баскычтуу системаны жөн гана жабыркаган окту алып салуу жана оңдоо/алмаштыруу менен тейлөөгө болот. Модульдук баскыч стилиндеги дизайндан улам, баштапкы системанын баасы жогору болгонуна карабастан, муну салыштырмалуу оңой жана ылдамдыкта жасоого болот. IGM системаларын, адатта, граниттеги баскычтуу аналогдоруна караганда арзаныраак баада алууга мүмкүн болгону менен, аларды бөлүп-жаруу жана тейлөө курулуштун интеграцияланган мүнөзүнөн улам кыйыныраак болушу мүмкүн.
Жыйынтык
Албетте, кыймыл платформасынын ар бир түрү — граниттеги сахна жана IGM — ар кандай артыкчылыктарды бере алат. Бирок, белгилүү бир кыймыл колдонмосу үчүн кайсынысы эң идеалдуу тандоо экени дайыма эле айкын боло бербейт. Ошондуктан, кыймылды башкаруу жана автоматташтыруу колдонмолорунун татаал чечимдеринин альтернативаларын изилдөө жана баалуу түшүнүк берүү үчүн колдонмого багытталган, консультативдик мамилени сунуш кылган Aerotech сыяктуу тажрыйбалуу кыймыл жана автоматташтыруу системаларын жеткирүүчү менен өнөктөш болуу абдан пайдалуу. Автоматташтыруу чечимдеринин бул эки түрүнүн ортосундагы айырмачылыкты гана эмес, ошондой эле алар чечүүгө тийиш болгон көйгөйлөрдүн негизги аспектилерин түшүнүү долбоордун техникалык жана финансылык максаттарын чечкен кыймыл системасын тандоодо ийгиликтин негизги ачкычы болуп саналат.
AEROTECH компаниясынан.
Жарыяланган убактысы: 2021-жылдын 31-декабры