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对于给定的运动轮廓,何时何时停止不足 - 以及所需的离合器或制动器?

经过丽莎EITEL.|2018年8月19日

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在大多数运动轴的核心是电动机。在其轴上停止载荷可以在某些情况下用电动机本身进行,或者用外部离合器或制动器进行内部制动。对于前者,一种简单的方法是简单地削减电机电压输入并允许轴到海岸停止。这是可以接受的,停止不频繁 - 从一分钟(小型电动机运行的设计)到一小时的几次(用于更大的电机装置)。另一种选择是通过再生制动T将动力学转换为电能来使用控制来在电机中产生停止扭矩;动态制动 - 将DC电流注入定子;或电逆转作为堵塞。

但是,这种方法太慢,包括所有现代运动设计的高吞吐量 - 外部制动器和离合器都需要足够快速的停止或脱离。这适用于输送机,机场行李装载手,自动扶梯和电梯...以及其他速度频繁停止和开始 - 甚至在某些情况下一分钟的10个周期。在循环速率高得多的停止和开始时,电动机惯性可能会降低开始和停止的速度。所以在这里,离合器制动器通常更合适 - 因为它们脱离电动机的驱动载荷以使前者即使在制动器接合并停止负载时也可以延伸。当然,虽然我们在这里关注响应性,但故障安全设计功能是制动器和离合器包裹的另一个主要驱动器。

机械,电动,流体和自动致动离合器和制动器适用于不同的应用。例如,弹簧组制动器益处运动设计在制动器啮合之前用电机慢载重......它们适合作为保持机构。控制电动制动器很容易,它们可以保持速度至每分钟一千个周期。大多数空气驱动的制动器和离合器都是冷却运行和保持最小输入。带滚筒,圆盘和锥形几何形状的摩擦制动器带有故障安全持有的电子制动功能。

制动器或离合器尺寸和类型取决于手头的轴是否会使紧急停止或更令人牺牲的牺牲,以保护离合器或制动器,以保护系统和负载震动。或者有时制动器递送软盘以防止换档和错位更必要。之后,其他标准 - 循环速率,热容量,机器包络和MRO时间表 - 决定了最终选择。

Miki滑轮的BXR-LE电动弹簧施加的制动器适用于小型和精确的伺服电动机设计。轻质设计优化伺服驱动性能和效率。其电压控制器表示制​​动器的功耗在24个VDC的分开秒后逐步下降到7 VDC以进行致动。与大多数其他电动制动器相比时,BXR-LE制动器只能消耗第三个电源(并仅产生第三个热量) - 虽然它是厚的一半。速度为6,000 rpm;静摩擦扭矩为0.044 ft.LB.到2.36 ft.lb.和环境温度为14°至104°F。BXR-LE制动应用程序包括终极效果,滚珠钳坐标器,XYZ定位桌和3D打印机的应用程序。

一些尖端:尺寸离合器和机器轴电机扭矩的制动器。在制动器必须停止垂直载荷的情况下,考虑到电机如何简要借用电流以超过其额定扭矩的输出。在设定速度下咨询制造商PDF的性能曲线,以将制动器或离合器与峰值电机输出扭矩匹配。在点中的情况:考虑具有规则间隔开关周期的倾斜输送机。这里,断电弹簧组制动器可以足以防止在电源故障期间负载崩溃。但是更复杂的输送机安装用于定位不同尺寸的离散产品 - 没有抖动 - 可能需要多个减速率可能需要更复杂的弹簧组制动器加驱动器上的电机,用于停止......甚至永久磁铁制动器用于快速且柔软的开始和停止。

比较离合器和扭矩限制器功能

扭矩限制器不是离合器,因为它们不设计用于连续滑动。当设计工程师指定用于机械设计的速度和脱离技术时,这是一个重要的区别。最佳设计选择的一些提示:首先考虑扭矩限制器是否只能防止灾难性故障或半常规过载。这将表示经济摩擦式扭矩限制器是否足够或者设计需要滚珠制动设计。后者通常更昂贵,但能够滑动和触发限位开关以关闭和重置以恢复操作。此处的滚珠丝扭矩限制器可以在其应用中多次滑动......与需要复位的摩擦扭矩限制器不同。

应用扭矩限制器时,请确认是否需要零间隙设计。请注意,扭矩限制器可以在其摩擦连接处产生热量,因此在激活时,系统关闭是键。在激活后,最终用户应检查扭矩限制器是否磨损和热损坏。他或她还应该检查它的设定扭矩......如某些设计中,如果扭矩限制器运行过长,那么该值将减少。只要扭矩限制器仍然在设计范围内,就可以越来越滑落即可。通过一些运动设计,与控制配对的限制或接近开关可以检测扭矩限制器何时滑动 - 并将系统关闭以使最终用户解决问题扭矩限制器是保护(或保护反对)。||KTR工程服务经理Chris Scharz提供的扭矩限制器功能。

制动模块,如Mayr Roba Brake-Checker和Roba TorqControl监控安全制动器的条件 - 并且可以促进机器和设备的平滑减速。这里显示的是Roba制动检查器模块,没有传感器。电子轨道电流和电压并识别电枢盘的运动,以评估制动条件以及温度,磨损和张力路径或拉伸力储备 - 换句话说,电磁制动器的磁体是否具有足够的力来吸引电枢盘。在达到拉伸力储备时,警告信号声音迅速服务。有一种AC电压设计;该模块的即将到来的版本将集成制动输入电源(并更换单独的整流器)以在一个设备中切换条件监控和制动控制。


提交:3D打印•添加剂制造•立体光刻那运动控制提示


关于作者

丽莎EITEL.

自2001年以来,Lisa Eitel在行动行业工作。她的重点领域包括电机,驱动器,运动控制,电力传输,线性运动和传感和反馈技术。她有一个B.S.在机械工程中,是Tau Beta PI工程荣誉社会的电感;妇女工程师协会的成员;和第一个机器人博客区域的法官。除了她的MotionControltips.com外,她还领导了设计世界季度运动问题的生产。

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