Çok yönlü performans artışı sağlamak için redüktörleri servo motorla eşleştirme
Türkiye, Haziran 2018 Servo motor teknolojisinden en iyi şekilde yararlanmak için makine tasarımcılarının redüktörleri kullanmaları hala artan bir eğilimdir. Redüktörler, yüksek devirli, düşük torklu enerjiyi, kapalı devre sisteminin avantajlarından yararlanarak servo motor ile düşük hızlı, yüksek torklu çıkışa dönüştürmek için kullanılır. Bu iki cihaz eşleştirildiğinde birbirini tamamlayarak hassas, sağlam ve güvenilir kontrollü hareket sağlar. Redüktörlerin bir diğer avantajı ise toplam sistem maliyetini ve güç gereksinimlerini düşürmeye yardımcı olabilen daha küçük motor ve sürücülerin kullanımına izin vermeleridir.
Yüksek dinamik, yüksek tork ve yüksek tekrarlanabilir doğruluğun kritik olduğu yerlerde tel, ahşap veya metal uzunlukları hareket ettiren malzeme beslemeli sistemler gibi uzun mekanizmaları kullanırken sıklıkla redüktörler kullanılır. Bu tür bir uygulamada servo motorun uygun redüktörle eşleştirilmesi, doğrudan sürücülü motorla eşlenemeyen esneklik sağlayabilir. Servo-redüktör kombinasyonu, işletme maliyetini düşürür, daha az yer tutar ve daha iyi hareket kontrolü için atalet eşlemesi sağlar.
Kartezyen robotlar gibi ek uygulamalar ciddi ölçüde redüktörlere dayanır. Toplama ve yerleştirme sistemleri, enjeksiyon kalıplama veya ağır teçhizat imalatının hepsinde bir servo motorun sağladığı yüksek doğruluğa sahip çıktı gerekir. Motora redüktör eklenmesi bu genelde zorlayıcı uygulamalarda ataletle baş edebilmek için gereken torku sağlar.
Redüktör seçenekleri
Makine tasarımcılarının bir uygulama için redüktörleri değerlendirirken birçok seçeneği vardır.
İlk seçenek, Sıralı redüktörler hareket kontrolü uygulamalarında yaygın olarak kullanılır, çünkü yüksek açılı redüktörlere göre daha yüksek etkinlik, daha düşük boşluk ve daha düşük maliyet sağlar. Motor şaftıyla hizalı ve sıralı çıkış şaftları bulunur. Sağ açılı redüktörler ise sadece servo motorun dar bir alana sığması gerektiğinde kullanılır.
Entegre redüktörler bazı uygulamalar için en uygun tercih olabilir. Avantajlardan biri, kurulumun genel uzunluğunun ayrı redüktör ve motorlu kuruluma nazaran önemli ölçüde kısaltılabilmesidir. Sistem tasarımı daha kolaydır, çünkü bir redüktörün hareket kontrol sistemine güç sağlamak için gerekli performansı sunup sunamayacağını görmek için sadece tek hız ve tork eğrisi gerekir.
Dişli kullanan çoğu hareket kontrol sistemi, aynı motor ve redüktörleri kullanır. Bu da uygulama için en uygun motor ve redüktörü seçmeye izin verir. Tüm gereken redüktörü motor flanşına ve şaftına takmak için bir montaj kitidir. Böyle bir yapılandırma, entegre dişli motorundan daha esnek ve aynı zamanda muhafaza edilmesi daha kolaydır.
Son zamanlardan bir başka eğilim de flanş-yüzlü redüktörlerin kullanımıdır. Sürülen makine direkt flanşa monte edilir, böylece esnek çift ihtiyacı ortadan kalkar ve bununla alakalı sorunlar önlenmiş olur.
Doğru Redüktörü Seçme
Bugün pazarda birçok redüktör teknolojisi bulunuyor. Bunlar konik, planet, helezon, uyumlu ve sikloid redüktörler içerir. Hangisinin en uygunu olduğuna karar vermeden önce birtakım seçim kriteri ele alınmalıdır.
Tork yoğunluğu dikkate alınması gereken ana faktörlerdendir. Tork yoğunluğu yükseldikçe redüktörün boyutuna göre daha çok tork üretilir. Planet, uyumlu ve sikloid redüktörler birbirleriyle karşılaştırılabilir ve helezon veya konik tasarımlardan beş kat daha fazla tork yoğunluğuna sahip olabilir.
Boşluk, giriş sabitlendiğinde redüktörün çıkış şaftında üretilen hareket miktarıdır. Yüksek hassasiyet için en iyisi boşluğun düşük olmasıdır. Uyumlu sürücü redüktörleri, esnek kayışları ve dış halka dişlileri arasındaki ön yük nedeniyle sıfır boşluk oranına sahiptir. Planet, helezon ve sikloid tasarımlar yüksek hassasiyetli modellerde bir ila üç ark min (bir ark min bir derecenin 1/60'ına eşitir) elde edebilir. Bazı helezon dişli üreticileri aynı zamanda sıfır boşluk kabiliyeti için ön yükleme yaparlar.
Burulma sertliği, giriş sabitlenip boşluk kaldırıldığında çıkış şaftının ve dişli takımının burulma kararlılığını ölçer. Burulma sertliğinde şaftın ekstra ark min çıkarılması için gereken tork miktarı olacağından, sayı arttıkça daha iyi olacaktır. Yüksek burulma sertliğinde redüktörün uygulamayı sürerken başladığı ve durduğu az ölçüde bir hazırlanma süresi vardır: bu daha yüksek çıktıları desteklemeye yardımcı olur. Planet ve sikloid tasarımlar, redüktörün boyutuna göre en yüksek değerleri sunar. Helezon ve konik tasarımlar daha düşük değerler sunar, uyumlu redüktörler ise esnek eğrisinin yaylanabilirliği nedeniyle düşük sertlik sağlar.
Verimlilik, redüktör yoluyla iletilen kayıp gücün ölçümüdür. Redüktör nominal torkunda %95 etkin olursa motorun girişteki %5 torku yükün sürüldüğü çıkış şaftına ulaşana kadar kaybolmuş kabul edilir. Redüktör fazla verimsizse bu kaybın telafisi için daha büyük bir motor gerekebilir. Konik ve planet redüktörler genelde %90-95 oranında etkindir. Helezon redüktörler ise yüksek oranlarda %70, düşük oranlarda %90 etkinlik gösterir. Sikloid redüktörlerin etkinliği genellikle %65 ila 80 arasındadır. Harmonik redüktör esnek kayışın halka dişlisine karşı sürekli ön yüklemesi nedeniyle verimsiz olabilir.
Özet
Yüksek dinamik, yüksek tork ve düşük hız gerektiren neredeyse tüm kontrollü hareket uygulaması, doğru servo motor ve redüktör kombinasyonu ile iyileştirilebilir. Bu iki teknolojiyi birleştirmek, doğrudan sürülen motorlara nazaran, çoğu zaman daha düşük işletme maliyeti, daha küçük çözüm boyutu ve daha yüksek güvenilirlik şeklinde önemli kazançlar sağlar. Tam sürücü uygulamalarını kontrol etmek veya kurmak çok daha kolaydır. Servo motorlar küçülüp güçlendikçe redüktörler de gelişmeye devam edecektir. İkisi birlikte yarının uygulamalarının talep edeceği kontrollü hareketi sunma potansiyelini sunarlar.
. . .
İçerik sadece atıfta bulunularak yayınlanabilir:
Hidrolik Pnömatik Dünyası. Editöryal görüş, yazarın
görüşüne aykırı olabilir.
