Ей там! Като доставчик на хармонично задвижване често ме питат как да изчисля ефективността на предаване на мощност на хармонично устройство. В тази публикация в блога ще го разбия за вас по начин, който е лесен за разбиране.
Първо, нека бързо да поговорим за това каквоХармонично устройствое. Хармоничното задвижване е вид предавна система, известна със своите високи съотношения на редукцията, компактния размер и високия капацитет на въртящия момент. Нарича се иПрецедете вълновите предавки. Тези дискове се използват в широк спектър от приложения, от роботика до аерокосмическо пространство.
Основите на ефективността на предаването на мощността
Ефективността на предаването на мощност е мярка за това колко ефективно системата може да прехвърли мощността от входа към изхода. Казано по -просто, тя ви казва каква част от силата, която вложите в хармоничното устройство, всъщност излиза на другия край. Обикновено се изразява като процент.
Формулата за ефективност на предаване на мощност (η) е:
[\ eta = \ frac {p_ {out}} {p_ {in}} \ times100%]
където (p_ {out}) е изходната мощност и (p_ {in}) е входната мощност.
Изчисляване на входната мощност ((P_ {in}))
За да изчислите входната мощност, трябва да знаете две неща: Входният въртящ момент ((T_ {in})) и скоростта на вход ((\ omega_ {in})). Входната мощност може да бъде изчислена с помощта на следната формула:
[P_ {in} = t_ {in} \ times \ omega_ {in}]
Входният въртящ момент е количеството въртяща се сила, приложена към входния вал на хармоничното задвижване. Можете да го измервате с помощта на сензор за въртящ момент. Скоростта на вход е скоростта на въртене на входния вал, обикновено измерена в радиани в секунда (rad/s). Ако имате скоростта в оборотите в минута (RPM), можете да го преобразувате в RAD/S, като използвате следния коефициент на преобразуване:
[\ omega_ {in} (rad/s) = \ frac {2 \ pi \ times rpm} {60}]
Например, да кажем, че имате входен въртящ момент от 10 nm и скорост на вход от 1000 об / мин. Първо, преобразувайте скоростта в rad/s:
[\ omega_ {in} = \ frac {2 \ pi \ times1000} {60} \ приблизително 104.72 \ rad/s]
След това изчислете входната мощност:
[P_ {in} = 10 \ times104.72 = 1047.2 \ w]
Изчисляване на изходната мощност ((P_ {out}))
Изчисляването на изходната мощност е подобно на изчисляването на входната мощност. Трябва да знаете изходния въртящ момент ((t_ {out})) и скоростта на изхода ((\ omega_ {out})). Формулата за изходната мощност е:
[P_ {out} = t_ {out} \ times \ omega_ {out}]
Изходният въртящ момент е количеството въртяща се сила, налична на изходния вал на хармоничното задвижване. Можете да го измервате с помощта на сензор за въртящ момент. Изходната скорост е въртящата се скорост на изходния вал.
В хармонично устройство съотношението на предавките ((i)) играе решаваща роля. Коефициентът на предавката се определя като съотношението на скоростта на вход към скоростта на изхода:
[i = \ frac {\ omega_ {in}} {\ omega_ {out}}]
Така че, ако знаете съотношението на предавката и скоростта на вход, можете да изчислите скоростта на изхода:
[\ omega_ {out} = \ frac {\ omega_ {in}} {i}]
Да приемем, че съотношението на предавката на нашето хармонично устройство е 100: 1. Използвайки скоростта на вход от 104,72 RAD/s от предишния ни пример, скоростта на изхода ще бъде:
[\ omega_ {out} = \ frac {104.72} {100} = 1.0472 \ rad/s]
Сега, да кажем, че изходният въртящ момент е 900 nm. Тогава изходната мощност е:
[P_ {out} = 900 \ times1.0472 = 942.48 \ w]
Изчисляване на ефективността на предаване на мощност
Сега, когато имаме както входната мощност ((p_ {in} = 1047.2 \ w)), така и изходната мощност ((p_ {out} = 942.48 \ w)), можем да изчислим ефективността на предаване на мощност:
[\ eta = \ frac {942.48} {1047.2} \ times100%\ приблизително 90%]
Фактори, влияещи върху ефективността на предаването на мощността
Има няколко фактора, които могат да повлияят на ефективността на предаване на мощност на хармонично задвижване:
Триене
Триенето е един от основните фактори, които намаляват ефективността. В хармонично задвижване се появява триене между компонентите като FlexSpline и кръговия сплайн. За да се намали триенето, правилното смазване е от съществено значение. Използването на висококачествени смазочни материали може значително да подобри ефективността.
Зареждане
Количеството натоварване на хармоничното задвижване също влияе върху неговата ефективност. При ниски натоварвания ефективността може да бъде по -ниска поради вътрешните загуби. С увеличаването на натоварването ефективността обикновено се подобрява до определена точка. Ако обаче натоварването е твърде високо, това може да причини прекомерно напрежение върху компонентите, което води до повишена триене и намалена ефективност.
Температура
Температурата може да окаже значително влияние върху ефективността на хармонично задвижване. Високите температури могат да доведат до разрушаване на смазката, увеличавайки триенето. От друга страна, ниските температури могат да направят смазката по -вискозна, също намалявайки ефективността. Важно е да се работи с хармоничното задвижване в препоръчителния температурен диапазон.
Измерване и подобряване на ефективността
За да измервате точно ефективността, трябва да използвате високи сензори за прецизен въртящ момент и сензори за скорост. Редовната поддръжка, като проверка на нивото на смазката и състоянието, може да помогне за поддържане на висока ефективност. Също така, изборът на подходящо хармонично устройство за вашето приложение въз основа на изискванията за натоварване и скорост е от решаващо значение.
Заключение
Изчисляването на ефективността на предаване на мощност на хармонично задвижване не е толкова сложно, колкото може да изглежда. Разбирайки основните формули за вход и изходна мощност и като се вземат предвид факторите, които влияят на ефективността, можете да гарантирате, че вашето хармонично устройство работи в най -добрия случай.
Ако сте на пазара за висококачествено хармонично задвижване или имате въпроси относно ефективността на предаване на мощност, не се колебайте да се свържете. Тук сме, за да ви помогнем да намерите идеалното решение за вашето приложение. Независимо дали работите по малък мащабен проект за роботика или с голяма мащабна индустриално приложение, нашият екип от експерти може да ви преведе през процеса на подбор. Така че, нека започнем разговор и да видим как можем да отговорим на вашите нужди!
ЛИТЕРАТУРА
- Теория на машините и механизмите, от Джоузеф Е. Шигли и Джон Дж. Уйкър -младши.
- Наръчник роботика, сицилиан и Осама и