Posuvové mechanizmy - funkční struktura

                                Obr.  1 - Blokové schéma posuvového mechanizmu

Posuvový mechanizmus slouží pro transformaci energie a informací. Sestává z vstupní části - (servomotor, vstupní převod) a výstupní části (výstupní převod, stůl nebo pinola, suport, vřeteno atd). Je řízen v polohové vazbě – je vybaven odměřováním polohy - tím se dosahuje velkého regulačního rozsahu motoru při konstantním momentu (viz Obr.  2). Podmínkou funkce je vymezení vůlí v posunovém mechanizmu.

Na Obr. 1 jsou použity tyto veličiny:

M₁ …moment motoru

w₁ ….úhlová rychlost motoru

j₁ ….úhlové natočení motoru

M_r …moment na vstupu finálního členu mechanizmu

w_r ….úhlová rychlost na vstupu finálního členu mechanizmu

F_s …síla na výstupní části mechanizmu

v_s …. rychlost výstupní části mechanizmu

x_s …. dráha výstupní části mechanizmu

i_1r …převod mechanizmu mezi motorem a finálním členem ( vstupní převod)

h_1r …účinnost mechanizmu mezi motorem a finálním členem

i_rs …finální převod mechanizmu

h_rs …účinnost finálního členu mechanizmu

Charakteristika motoru (Obr.  2)

Pro posuvové mechanizmy se v současné době používají převážně střídavé servopohony.

Dle [2] má servomotor řady 1FT6 tyto charakteristické veličiny:

·        závislost klidového krouticího momentu na otáčkách do jmenovitých otáček n_n  (trvalý provoz S1):

M₀(60K) ….. při nárůstu teploty vinutí o 60°K

M₀(100K) ….. při nárůstu teploty vinutí o 100°K

·        jmenovitý moment při jmenovitých otáčkách n_n :

M_N(100K) ….. při nárůstu teploty vinutí o 100°K

·        jmenovité otáčky n_n

·        regulační rozsah otáček při konstantním momentu: r_M = 10000

·        teoretický výkon motoru P_calc daný vztahem

·        hmotnostní moment setrvačnosti rotoru J

                                    Obr. 2 – Charakteristika servomotoru

Kinematické a energetické vztahy

·        vstupní převod (převod mezi motorem a finálním členem):

·  vztah mezi otáčkami a úhlovou rychlostí

·        finální převod - převod rotačního pohybu na přímočarý:

(h) je stoupání kuličkového šroubu nebo hydrostatického šneku,  při užití hřebenu a pastorků je (h) obvod pastorku

·        celkový převod mezi motorem a saněmi:

Dosazením:

·          výkon

kde P₁ je výkon motoru, h_1s je celková účinnost daná vztahem:

·          moment motoru

dosazením  

·          moment na vstupu finálního členu mechanizmu

dosazením