Muayyan dastur uchun eng mos granit asosidagi chiziqli harakat platformasini tanlash ko'plab omillar va o'zgaruvchilarga bog'liq. Har bir dasturning o'ziga xos talablar to'plami borligini tan olish juda muhim, ular harakat platformasi nuqtai nazaridan samarali yechim topish uchun tushunilishi va ustuvorlik berilishi kerak.
Eng keng tarqalgan yechimlardan biri granit konstruktsiyasiga alohida joylashtirish bosqichlarini o'rnatishni o'z ichiga oladi. Yana bir keng tarqalgan yechim harakat o'qlarini tashkil etuvchi komponentlarni to'g'ridan-to'g'ri granitning o'ziga birlashtiradi. Granit ustidagi bosqich va integratsiyalashgan granit harakati (IGM) platformasi o'rtasida tanlov qilish tanlov jarayonida qabul qilingan dastlabki qarorlardan biridir. Ikkala yechim turi o'rtasida aniq farqlar mavjud va, albatta, ularning har biri diqqat bilan tushunilishi va ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan o'ziga xos afzalliklarga va ogohlantirishlarga ega.
Ushbu qaror qabul qilish jarayonini yaxshiroq tushunish uchun biz ikkita asosiy chiziqli harakat platformasi dizayni - an'anaviy granit bosqichli yechim va IGM yechimi o'rtasidagi farqlarni ham texnik, ham moliyaviy nuqtai nazardan mexanik podshipniklar bo'yicha amaliy tadqiqot shaklida baholaymiz.
Fon
IGM tizimlari va an'anaviy granit-sahna tizimlari o'rtasidagi o'xshashliklar va farqlarni o'rganish uchun biz ikkita sinov holatini yaratdik:
- Mexanik podshipnik, granit ustidagi bosqich
- Mexanik podshipnik, IGM
Ikkala holatda ham har bir tizim uchta harakat o'qidan iborat. Y o'qi 1000 mm harakatlanishni taklif qiladi va granit konstruktsiyasining tagida joylashgan. 400 mm harakatlanishga ega yig'ma ko'prikda joylashgan X o'qi vertikal Z o'qini 100 mm harakatlanish bilan ko'taradi. Ushbu joylashuv piktografik jihatdan tasvirlangan.
Granit ustidagi sahna dizayni uchun biz Y o'qi uchun PRO560LM keng korpusli sahnani tanladik, chunki uning yuk ko'tarish qobiliyati kattaroq, bu "Y/XZ bo'lingan ko'prik" sxemasidan foydalanadigan ko'plab harakatlanish dasturlari uchun odatiy holdir. X o'qi uchun biz ko'plab dasturlarda ko'prik o'qi sifatida keng qo'llaniladigan PRO280LMni tanladik. PRO280LM o'zining iz maydoni va mijozning yuki bilan Z o'qini ko'tarish qobiliyati o'rtasida amaliy muvozanatni ta'minlaydi.
IGM dizaynlari uchun biz yuqoridagi o'qlarning asosiy dizayn konsepsiyalari va sxemalarini yaqindan takrorladik, asosiy farq shundaki, IGM o'qlari to'g'ridan-to'g'ri granit konstruktsiyasiga o'rnatilgan va shuning uchun granit ustidagi bosqichli dizaynlarda mavjud bo'lgan ishlov berilgan komponent asoslariga ega emas.
Ikkala dizayn holatida ham keng tarqalgan Z o'qi bo'lib, u PRO190SL sharsimon vintli pog'ona sifatida tanlangan. Bu o'zining yuk ko'tarish qobiliyati va nisbatan ixcham shakl koeffitsienti tufayli ko'prikda vertikal yo'nalishda foydalanish uchun juda mashhur o'qdir.
2-rasmda o'rganilgan granitdagi bosqichli va IGM tizimlarining o'ziga xos ko'rinishi ko'rsatilgan.
Texnik taqqoslash
IGM tizimlari an'anaviy granit-sahna dizaynlarida mavjud bo'lganlarga o'xshash turli xil texnikalar va komponentlar yordamida ishlab chiqilgan. Natijada, IGM tizimlari va granit-sahna tizimlari o'rtasida ko'plab umumiy texnik xususiyatlar mavjud. Aksincha, harakat o'qlarini to'g'ridan-to'g'ri granit konstruktsiyasiga integratsiya qilish IGM tizimlarini granit-sahna tizimlaridan ajratib turadigan bir nechta farqlovchi xususiyatlarni taqdim etadi.
Forma omili
Ehtimol, eng aniq o'xshashlik mashinaning poydevori - granitdan boshlanadi. Granit-bosqich va IGM dizaynlari o'rtasida xususiyatlar va bardoshliklarda farqlar mavjud bo'lsa-da, granit asosi, ko'targichlar va ko'prikning umumiy o'lchamlari bir xil. Buning sababi, asosan, granit-bosqich va IGM o'rtasida nominal va chegaraviy harakatlanishlar bir xil.
Qurilish
IGM dizaynida ishlov berilgan komponentli o'q asoslarining yo'qligi granitdagi bosqichli eritmalarga nisbatan ma'lum afzalliklarni beradi. Xususan, IGM strukturaviy halqasidagi komponentlarning kamayishi umumiy o'q qattiqligini oshirishga yordam beradi. Bu, shuningdek, granit asos va aravachaning yuqori yuzasi orasidagi masofani qisqartirishga imkon beradi. Ushbu aniq misolda, IGM dizayni ish yuzasi balandligini 33% ga kamaytiradi (120 mm ga nisbatan 80 mm). Bu kichikroq ish balandligi nafaqat ixchamroq dizaynni ta'minlaydi, balki mashinaning motor va enkoderdan ish nuqtasiga siljishini ham kamaytiradi, natijada Abbe xatolari kamayadi va shuning uchun ish nuqtasini joylashtirish samaradorligi yaxshilanadi.
Eksa komponentlari
Dizaynga chuqurroq nazar tashlasak, granitdagi bosqich va IGM yechimlari chiziqli motorlar va pozitsion kodlovchilar kabi ba'zi asosiy komponentlarni birlashtiradi. Umumiy kuch va magnit yo'lini tanlash teng kuch chiqarish imkoniyatlariga olib keladi. Xuddi shunday, ikkala dizaynda ham bir xil kodlovchilardan foydalanish joylashishni aniqlash bo'yicha teskari aloqa uchun bir xil aniqlik beradi. Natijada, chiziqli aniqlik va takrorlanish ko'rsatkichlari granitdagi bosqich va IGM yechimlari o'rtasida sezilarli darajada farq qilmaydi. Podshipniklarni ajratish va bardoshlilikni o'z ichiga olgan o'xshash komponentlar joylashuvi geometrik xato harakatlari (ya'ni gorizontal va vertikal tekislik, qadam, rulon va yaw) jihatidan o'xshash ishlashga olib keladi. Va nihoyat, ikkala dizaynning qo'llab-quvvatlovchi elementlari, jumladan, kabel boshqaruvi, elektr chegaralari va qattiq to'xtash joylari, funktsiyalari jihatidan tubdan bir xil, garchi ular jismoniy ko'rinishi jihatidan biroz farq qilishi mumkin.
Rulmanlar
Ushbu aniq dizayn uchun eng sezilarli farqlardan biri chiziqli yo'naltiruvchi podshipniklarni tanlashdir. Qayta aylanuvchi shar podshipniklari ham granit pog'onali, ham IGM tizimlarida qo'llanilsa-da, IGM tizimi o'qning ish balandligini oshirmasdan dizaynga kattaroq, qattiqroq podshipniklarni kiritish imkonini beradi. IGM dizayni alohida ishlov berilgan komponentli asosdan farqli o'laroq, granitga asos sifatida tayanganligi sababli, ishlov berilgan asos tomonidan iste'mol qilinadigan vertikal ko'chmas mulkning bir qismini qaytarib olish va asosan bu bo'shliqni kattaroq podshipniklar bilan to'ldirish, shu bilan birga granit ustidagi umumiy aravachaning balandligini kamaytirish mumkin.
Qattiqlik
IGM dizaynida kattaroq podshipniklardan foydalanish burchak qattiqligiga chuqur ta'sir ko'rsatadi. Keng korpusli pastki o'q (Y) holatida, IGM yechimi mos keladigan granit pog'onali dizayniga qaraganda 40% dan ortiq yuqori rulon qattiqligi, 30% dan ortiq balandlik qattiqligi va 20% dan ortiq yaw qattiqligini taklif etadi. Xuddi shunday, IGM ko'prigi granit pog'onali hamkasbiga qaraganda rulon qattiqligini to'rt baravar oshirish, ikki baravar balandlik qattiqligi va 30% dan ortiq yuqori yaw qattiqligini taklif etadi. Yuqori burchak qattiqligi afzalliklarga ega, chunki u dinamik ishlashni yaxshilashga bevosita hissa qo'shadi, bu esa mashinaning yuqori o'tkazuvchanligini ta'minlashning kalitidir.
Yuk ko'tarish hajmi
IGM eritmasining kattaroq podshipniklari granit pog'onali eritmaga qaraganda ancha yuqori yuk ko'tarish qobiliyatini ta'minlaydi. Granit pog'onali eritmaning PRO560LM asos o'qi 150 kg yuk ko'tarish quvvatiga ega bo'lsa-da, mos keladigan IGM eritmasi 300 kg yukni sig'dira oladi. Xuddi shunday, granit pog'onali eritmaning PRO280LM ko'prik o'qi 150 kg ni ko'taradi, IGM eritmasining ko'prik o'qi esa 200 kg gacha yukni ko'tarishi mumkin.
Harakatlanuvchi massa
Mexanik podshipnik IGM o'qlaridagi kattaroq podshipniklar yaxshiroq burchak ishlash xususiyatlarini va katta yuk ko'tarish qobiliyatini taklif qilsa-da, ular kattaroq, og'irroq yuk mashinalari bilan ham keladi. Bundan tashqari, IGM aravachalari granit ustidagi bosqich o'qi uchun zarur bo'lgan (lekin IGM o'qi tomonidan talab qilinmaydigan) ayrim ishlov berilgan xususiyatlar qismning qattiqligini oshirish va ishlab chiqarishni soddalashtirish uchun olib tashlanadigan tarzda ishlab chiqilgan. Bu omillar IGM o'qining mos keladigan granit ustidagi bosqich o'qiga qaraganda ko'proq harakatlanuvchi massaga ega ekanligini anglatadi. Shubhasiz salbiy tomoni shundaki, dvigatel kuchi chiqishi o'zgarishsiz qolsa, IGMning maksimal tezlanishi pastroq bo'ladi. Shunga qaramay, ba'zi hollarda, kattaroq harakatlanuvchi massa uning katta inertsiyasi buzilishlarga ko'proq qarshilik ko'rsatishi mumkinligi nuqtai nazaridan foydali bo'lishi mumkin, bu esa pozitsiyadagi barqarorlikning oshishiga bog'liq bo'lishi mumkin.
Strukturaviy dinamika
IGM tizimining yuqori podshipnik qattiqligi va qattiqroq kareta qo'shimcha afzalliklarni taqdim etadi, bu modal tahlilni amalga oshirish uchun chekli elementlar tahlili (FEA) dasturiy ta'minot paketidan foydalangandan so'ng aniq ko'rinadi. Ushbu tadqiqotda biz harakatlanuvchi karetaning birinchi rezonansini servo o'tkazish qobiliyatiga ta'siri tufayli ko'rib chiqdik. PRO560LM kareta 400 Gts chastotada rezonansga duch keladi, mos keladigan IGM kareta esa 430 Gts chastotada xuddi shu rejimni boshdan kechiradi. 3-rasmda bu natija ko'rsatilgan.
IGM yechimining an'anaviy granit bosqichli yechimlarga nisbatan yuqori rezonansi qisman qattiqroq aravacha va podshipnik dizayni bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Yuqori aravacha rezonansi servo o'tkazish qobiliyatini oshirish va shuning uchun dinamik ishlashni yaxshilash imkonini beradi.
Operatsion muhit
Foydalanuvchi jarayoni orqali hosil bo'lgan yoki mashina muhitida mavjud bo'lgan ifloslantiruvchi moddalar mavjud bo'lganda, o'qning muhrlanishi deyarli har doim majburiydir. Granit ustidagi bosqichli yechimlar, ayniqsa, o'qning o'ziga xos yopiqligi sababli, bunday holatlarda juda mos keladi. Masalan, PRO seriyali chiziqli bosqichlar ichki bosqich komponentlarini ifloslanishdan oqilona darajada himoya qiladigan qattiq qoplamalar va yon muhrlar bilan jihozlangan. Ushbu bosqichlar, shuningdek, bosqich o'tayotganda yuqori qattiq qoplamadan chiqindilarni tozalash uchun qo'shimcha stol usti artgichlari bilan sozlanishi mumkin. Boshqa tomondan, IGM harakat platformalari tabiatan ochiq bo'lib, podshipniklar, motorlar va kodlovchilar ochiq bo'ladi. Toza muhitda muammo bo'lmasa-da, ifloslanish mavjud bo'lganda bu muammoli bo'lishi mumkin. Bu muammoni IGM o'qi dizayniga chiqindilardan himoya qilish uchun maxsus silfon uslubidagi yo'l qoplamasini kiritish orqali hal qilish mumkin. Ammo agar to'g'ri qo'llanilmasa, silfonlar o'qning harakatiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin, chunki u to'liq harakatlanish diapazonida harakatlanayotganda unga tashqi kuchlar ta'sir qiladi.
Texnik xizmat ko'rsatish
Xizmat ko'rsatishga yaroqlilik granitdagi pog'onali va IGM harakat platformalari o'rtasidagi farqlovchi xususiyatdir. Chiziqli motor o'qlari mustahkamligi bilan mashhur, ammo ba'zida texnik xizmat ko'rsatish zarur bo'lib qoladi. Muayyan texnik xizmat ko'rsatish operatsiyalari nisbatan sodda va ko'rib chiqilayotgan o'qni olib tashlamasdan yoki demontaj qilmasdan bajarilishi mumkin, ammo ba'zida batafsilroq demontaj qilish talab etiladi. Harakat platformasi granitga o'rnatilgan alohida pog'onalardan iborat bo'lganda, texnik xizmat ko'rsatish ancha oson vazifa hisoblanadi. Avval pog'onani granitdan ajratib oling, so'ngra kerakli texnik xizmat ko'rsatish ishlarini bajaring va uni qayta o'rnating. Yoki shunchaki uni yangi pog'ona bilan almashtiring.
IGM yechimlari ba'zan texnik xizmat ko'rsatishni amalga oshirishda qiyinroq bo'lishi mumkin. Bu holda chiziqli motorning bitta magnitlangan yo'lini almashtirish juda oddiy bo'lsa-da, murakkabroq texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlash ko'pincha o'qni tashkil etuvchi ko'plab yoki barcha komponentlarni to'liq demontaj qilishni o'z ichiga oladi, bu komponentlar to'g'ridan-to'g'ri granitga o'rnatilganda ko'proq vaqt talab etadi. Shuningdek, texnik xizmat ko'rsatishni amalga oshirgandan so'ng granit asosidagi o'qlarni bir-biriga qayta moslashtirish qiyinroq - bu alohida bosqichlar bilan ancha sodda vazifa.
1-jadval. Granitdagi mexanik podshipnik bosqichi va IGM eritmalari o'rtasidagi asosiy texnik farqlarning qisqacha mazmuni.
| Tavsif | Granit ustidagi bosqich tizimi, mexanik podshipnik | IGM tizimi, mexanik rulman | |||
| Asosiy o'q (Y) | Ko'prik o'qi (X) | Asosiy o'q (Y) | Ko'prik o'qi (X) | ||
| Normallashtirilgan qattiqlik | Vertikal | 1.0 | 1.0 | 1.2 | 1.1 |
| Yon tomon | 1.5 | ||||
| Pitch | 1.3 | 2.0 | |||
| Rulo | 1.4 | 4.1 | |||
| Yaw | 1.2 | 1.3 | |||
| Yuk ko'tarish hajmi (kg) | 150 ta | 150 ta | 300 | 200 | |
| Harakatlanuvchi massa (kg) | 25 | 14 | 33 | 19 | |
| Stol usti balandligi (mm) | 120 | 120 | 80 | 80 | |
| Muhrlanish qobiliyati | Qattiq qoplamali va yon muhrlar o'qga kiradigan chiqindilardan himoya qiladi. | IGM odatda ochiq dizayndir. Muhrlash uchun silfon qopqog'i yoki shunga o'xshash qo'shimcha qoplama talab qilinadi. | |||
| Xizmatga yaroqlilik | Komponent bosqichlarini olib tashlash va osongina ta'mirlash yoki almashtirish mumkin. | Boltalar granit konstruktsiyasiga o'rnatilgan bo'lib, bu xizmat ko'rsatishni qiyinlashtiradi. | |||
Iqtisodiy taqqoslash
Har qanday harakat tizimining mutlaq narxi harakat uzunligi, o'q aniqligi, yuk ko'tarish qobiliyati va dinamik imkoniyatlar kabi bir qancha omillarga qarab o'zgarishi mumkin bo'lsa-da, ushbu tadqiqotda o'tkazilgan o'xshash IGM va granitdagi bosqichli harakat tizimlarining nisbiy taqqoslashlari shuni ko'rsatadiki, IGM yechimlari granitdagi bosqichli hamkasblariga qaraganda o'rtacha va yuqori aniqlikdagi harakatni o'rtacha darajada past narxlarda taklif qila oladi.
Bizning iqtisodiy tadqiqotimiz uchta asosiy xarajat komponentidan iborat: mashina qismlari (ishlab chiqarilgan va sotib olingan qismlarni o'z ichiga olgan holda), granit yig'ish, shuningdek, ishchi kuchi va qo'shimcha xarajatlar.
Mashina qismlari
IGM yechimi mashina qismlari nuqtai nazaridan granitdagi bosqich yechimiga nisbatan sezilarli darajada tejash imkonini beradi. Bu, birinchi navbatda, IGMda Y va X o'qlarida murakkab ishlov berilgan bosqich asoslarining yo'qligi bilan bog'liq bo'lib, bu esa granitdagi bosqich yechimlariga murakkablik va narxni oshiradi. Bundan tashqari, xarajatlarni tejash IGM yechimidagi boshqa ishlov berilgan qismlarning, masalan, IGM tizimida foydalanish uchun mo'ljallanganida soddalashtirilgan xususiyatlarga va biroz yumshoqroq tolerantliklarga ega bo'lishi mumkin bo'lgan harakatlanuvchi aravachalarning nisbatan soddalashtirilishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin.
Granit yig'ishlari
IGM va granit-bosqich tizimlaridagi granit asos-ko'taruvchi-ko'prik yig'ilishlari o'xshash shakl omiliga va tashqi ko'rinishiga ega bo'lsa-da, IGM granit yig'ilishi biroz qimmatroq. Buning sababi, IGM eritmasidagi granit granit-bosqich eritmasida ishlov berilgan bosqich asoslarining o'rnini egallaydi, bu esa granitning muhim mintaqalarda odatda qattiqroq tolerantliklarga ega bo'lishini va hatto qo'shimcha xususiyatlarga, masalan, ekstruziya qilingan kesmalar va/yoki tishli po'lat qo'shimchalarga ega bo'lishini talab qiladi. Biroq, bizning misolimizda, granit strukturasining qo'shimcha murakkabligi mashina qismlarining soddalashtirilishi bilan qoplanadi.
Mehnat va qo'shimcha xarajatlar
IGM va granit-sahna tizimlarini yig'ish va sinovdan o'tkazishda ko'plab o'xshashliklar tufayli, ishchi kuchi va qo'shimcha xarajatlarda sezilarli farq yo'q.
Ushbu barcha xarajat omillari birlashtirilgandan so'ng, ushbu tadqiqotda ko'rib chiqilgan o'ziga xos mexanik podshipnikli IGM eritmasi mexanik podshipnikli, granitga o'rnatilgan bosqichli eritmaga qaraganda taxminan 15% arzonroq bo'ladi.
Albatta, iqtisodiy tahlil natijalari nafaqat sayohat uzunligi, aniqlik va yuk ko'tarish qobiliyati kabi xususiyatlarga, balki granit yetkazib beruvchini tanlash kabi omillarga ham bog'liq. Bundan tashqari, granit konstruktsiyasini sotib olish bilan bog'liq transport va logistika xarajatlarini hisobga olish oqilona. Ayniqsa, juda katta granit tizimlari uchun foydali, garchi barcha o'lchamlar uchun to'g'ri bo'lsa-da, yakuniy tizim yig'ish joyiga yaqinroq joyda malakali granit yetkazib beruvchini tanlash xarajatlarni minimallashtirishga yordam beradi.
Shuni ham ta'kidlash kerakki, ushbu tahlil amalga oshirishdan keyingi xarajatlarni hisobga olmaydi. Masalan, harakat tizimiga harakat o'qini ta'mirlash yoki almashtirish orqali xizmat ko'rsatish zarur bo'ladi, deylik. Granit ustidagi bosqichli tizimga shunchaki ta'sirlangan o'qni olib tashlash va ta'mirlash/almashtirish orqali xizmat ko'rsatish mumkin. Modulliroq bosqich uslubidagi dizayn tufayli, bu tizimning boshlang'ich narxi yuqori bo'lishiga qaramay, nisbatan osonlik va tezlikda amalga oshirilishi mumkin. IGM tizimlari odatda granit ustidagi bosqichli analoglariga qaraganda arzonroq narxda olinishi mumkin bo'lsa-da, ularni demontaj qilish va xizmat ko'rsatish qurilishning integratsiyalashgan tabiati tufayli qiyinroq bo'lishi mumkin.
Xulosa
Shubhasiz, har bir harakat platformasi dizayni turi - granitdagi sahna va IGM - o'ziga xos afzalliklarni taqdim etishi mumkin. Biroq, ma'lum bir harakat qo'llanilishi uchun qaysi biri eng ideal tanlov ekanligi har doim ham aniq emas. Shuning uchun, harakatni boshqarish va avtomatlashtirishning qiyin qo'llanilishlariga yechim alternativalarini o'rganish va qimmatli tushunchalarni taqdim etish uchun aniq qo'llanmaga yo'naltirilgan, maslahat yondashuvini taklif qiluvchi Aerotech kabi tajribali harakat va avtomatlashtirish tizimlari yetkazib beruvchisi bilan hamkorlik qilish juda foydali. Nafaqat bu ikki turdagi avtomatlashtirish yechimlari o'rtasidagi farqni, balki ular hal qilishi kerak bo'lgan muammolarning asosiy jihatlarini ham tushunish, loyihaning ham texnik, ham moliyaviy maqsadlariga javob beradigan harakat tizimini tanlashda muvaffaqiyatning asosiy kalitidir.
AEROTECH dan.
Nashr vaqti: 2021-yil 31-dekabr