ट्रांसमिशन तंत्र यांत्रिक उपकरणों में प्रमुख घटक हैं जो यांत्रिक गति प्राप्त करने के लिए शक्ति संचारित करते हैं। ट्रांसमिशन तंत्र को डिजाइन करते समय, लोड जड़ता की गणना महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह सीधे ट्रांसमिशन तंत्र की स्थिरता और विश्वसनीयता को प्रभावित करती है। सामान्य ट्रांसमिशन तंत्र के लिए लोड जड़ता की गणना विधियां और उदाहरण निम्नलिखित हैं:

I. सामान्य ट्रांसमिशन तंत्र के लोड जड़त्व के लिए गणना के तरीके

1. बॉल स्क्रू ड्राइव तंत्र

सटीक पोजिशनिंग सिस्टम में बॉल स्क्रू ड्राइव तंत्र का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उनके लोड जड़ता की गणना के लिए लोड द्रव्यमान, स्क्रू लीड, स्क्रू व्यास और घर्षण गुणांक जैसे कारकों को ध्यान में रखना आवश्यक है।

मान लें कि लोड द्रव्यमान मी है, स्क्रू लीड पीबी है, स्क्रू व्यास डीबी है, और लोड चलने की गति वी है। मोटर शाफ्ट में परिवर्तित लोड जड़ता की गणना निम्न सूत्र द्वारा की जा सकती है:

लोड जड़ता=4×π2×मोटर स्पीड2m×Pb2​​

मोटर की गति को लोड चलने की गति और स्क्रू लीड के अनुसार परिवर्तित करने की आवश्यकता है। इसके अलावा, स्क्रू की जड़ता और सिस्टम जड़ता पर घर्षण हानि के प्रभाव पर भी विचार किया जाना चाहिए।

2. टाइमिंग पुली ड्राइव मैकेनिज्म

स्मूथ ट्रांसमिशन, कम शोर और उच्च पोजिशनिंग सटीकता के फायदे के कारण ऑटोमेशन उपकरण में टाइमिंग पुली ड्राइव तंत्र का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उनकी लोड जड़ता गणना में टाइमिंग पुली की जड़ता और लोड की जड़ता शामिल है।

मान लें कि टाइमिंग पुली का व्यास डी है और भार द्रव्यमान एम है। टाइमिंग पुली की जड़ता की गणना निम्नलिखित सूत्र द्वारा की जा सकती है:

समय चरखी जड़त्व=21​×M×D2

भार जड़ता की गणना भार के द्रव्यमान और आकार के अनुसार की जाती है, जिसे प्राप्त करने के लिए समय चरखी की जड़ता में जोड़ा जाता हैकुल भार जड़ता.

3. गियर ड्राइव तंत्र

गियर ड्राइव तंत्र में सटीक ट्रांसमिशन अनुपात, उच्च दक्षता और कॉम्पैक्ट संरचना होती है। उनके लोड जड़ता की गणना के लिए गियर हब की जड़ता, गियर शाफ्ट की जड़ता और गियर मेशिंग के दौरान गतिशील प्रभावों पर विचार करने की आवश्यकता है।

मान लें कि गियर हब का द्रव्यमान r1 की त्रिज्या के साथ m1 है, और गियर शाफ्ट का द्रव्यमान r2 की त्रिज्या के साथ m2 है। गियर हब की जड़ता I1​{6}}m1​×r12​ है, और गियर शाफ्ट की जड़ता I2​=m2​×r22​ है। लोड जड़ता की गणना भार के द्रव्यमान और आकार के अनुसार की जाती है, जिसे फिर प्राप्त करने के लिए गियर हब और गियर शाफ्ट की जड़ता में जोड़ा जाता है।कुल भार जड़ता.

इसके अलावा, सिस्टम जड़ता पर गियर मेशिंग के दौरान घर्षण हानि, गियर बैकलैश और लोचदार विरूपण जैसे कारकों के प्रभाव को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए।

4. बेल्ट ड्राइव तंत्र

बेल्ट ड्राइव तंत्र में सुचारू ट्रांसमिशन, सरल संरचना और सुविधाजनक रखरखाव के फायदे हैं। उनकी लोड जड़ता गणना में बेल्ट पुली की जड़ता और बेल्ट की जड़ता शामिल है।

बेल्ट पुली की जड़ता की गणना विधि टाइमिंग पुली के समान है, जबकि बेल्ट की जड़ता की गणना बेल्ट के सामग्री मापदंडों, काम करने की स्थिति और लंबाई जैसे कारकों के आधार पर की जानी चाहिए। आम तौर पर, बेल्ट की जड़ता अपेक्षाकृत छोटी होती है, लेकिन उच्च गति ट्रांसमिशन सिस्टम में इसके प्रभाव को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है।

5. चेन ड्राइव तंत्र

चेन ड्राइव तंत्र की विशेषता उच्च संचरण दक्षता, मजबूत भार वहन क्षमता और कठोर वातावरण के अनुकूल होना है। उनकी लोड जड़ता गणना में स्प्रोकेट की जड़ता और श्रृंखला की जड़ता शामिल है।

स्प्रोकेट की जड़ता की गणना विधि गियर हब के समान है, जबकि श्रृंखला की जड़ता की गणना श्रृंखला के भौतिक मापदंडों, काम करने की स्थिति और लंबाई जैसे कारकों के आधार पर की जानी चाहिए। बेल्ट ड्राइव की तुलना में, चेन ड्राइव में आम तौर पर बड़ी जड़ता होती है, इसलिए सिस्टम के गतिशील प्रदर्शन पर इसके प्रभाव को डिजाइन में पूरी तरह से विचार किया जाना चाहिए।

द्वितीय. केस विश्लेषण

एक उदाहरण के रूप में सर्वो ड्राइव सिस्टम में बॉल स्क्रू तंत्र को लेते हुए, लोड जड़ता गणना और मोटर चयन निम्नानुसार किया जाता है:

1. ज्ञात स्थितियाँ

• भार द्रव्यमान m=200 किग्रा, पेंच लीड Pb​=20 मिमी, पेंच व्यास Db​=50 मिमी, पेंच द्रव्यमान mb​=40 किग्रा
• घर्षण गुणांक μ=0.002, यांत्रिक दक्षता η=0.9
• भार गतिमान गति V=30 मी/मिनट, कुल गतिमान समय t=1.4 s
• त्वरण/मंदी का समय t1​=t3​=0.2 s, रुकने का समय t4​=0.3 s

2. गणना प्रक्रिया

1. सबसे पहले, मोटर शाफ्ट में परिवर्तित भारी भार की घूर्णी जड़ता और स्क्रू की घूर्णी जड़ता सहित, मोटर शाफ्ट में परिवर्तित लोड जड़ता की गणना करें, फिर प्राप्त करेंकुल भार जड़ता.
2. इसके बाद, मोटर की गति और लोड को चलाने के लिए मोटर के लिए आवश्यक टॉर्क की गणना करें, जिसमें घर्षण को दूर करने के लिए आवश्यक टॉर्क और भारी भार और पेंच के त्वरण के लिए आवश्यक टॉर्क शामिल है, और अंत में प्राप्त करें।अधिकतम आवश्यक टॉर्क.

3. मोटर चयन

गणना परिणामों के आधार पर,TECO JSDEP-20A श्रृंखला सर्वो मोटरका चयन किया गया है, जिसमें निम्नलिखित विशिष्टताएँ हैं जो डिज़ाइन आवश्यकताओं को पूरा करती हैं:

रेटेड गति: 3000 आरपीएम (ऑपरेशन के लिए 2500 आरपीएम तक समायोज्य)

रेटेड टॉर्क: 12 एनएम (लोड टॉर्क आवश्यकता को पूरा करता है)

रोटर जड़ता:(आवश्यक मान के करीब, त्रुटि सीमा के भीतर अनुकूलनीय)

लोड जड़त्व अनुपात: 145/29≈5:1 (डिज़ाइन मानदंडों का अनुपालन करता है)

तृतीय. निष्कर्ष

1. ट्रांसमिशन तंत्र के डिजाइन में, ट्रांसमिशन तंत्र की स्थिरता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए लोड जड़ता की सटीक गणना की जानी चाहिए।
2. लोड जड़त्व की गणना के लिए ज्यामितीय मापदंडों, सामग्री मापदंडों और कामकाजी परिस्थितियों सहित विभिन्न कारकों को ध्यान में रखना आवश्यक है।
3. मोटर चयन के लिए, सबसे उपयुक्त मोटर का चयन करने के लिए लोड जड़ता, मोटर गति और आवश्यक टॉर्क जैसे कारकों पर व्यापक रूप से विचार किया जाना चाहिए।

संक्षेप में, सामान्य ट्रांसमिशन तंत्रों के लिए लोड जड़ता की गणना के तरीके और केस विश्लेषण ट्रांसमिशन तंत्र के डिजाइन और मोटर चयन के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। सटीक गणना और तर्कसंगत चयन ट्रांसमिशन तंत्र की स्थिरता और विश्वसनीयता सुनिश्चित कर सकते हैं और यांत्रिक उपकरणों के प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं।