Основные механические термины, используемые в Приводах Приложений (на фото: Роторная перевязочная машина для приводов постоянного тока)
Эксплуатация привода постоянного тока
Термины ниже - основные механические термины, связанные с механикой работы привода постоянного тока. Многие из этих терминов знакомы нам в другом контексте.
- сила
- Равнодействующая сила
- крутящий момент
- скорость
- Линейная скорость
- Угловая (вращательная) скорость
- ускорение
- Закон инерции
- фрикционный
- Работа
- Мощность
- Лошадиные силы
сила
Проще говоря, сила - это толкание или тяга. Сила может быть вызвана электромагнетизмом, гравитацией или комбинацией физических средств. Английская единица измерения силы - фунты (фунты).
Вернуться обратно к Index ↑
Равнодействующая сила
Чистая сила - это векторная сумма всех сил, действующих на объект, включая трение и гравитацию. Когда силы применяются в одном направлении, они добавляются. Например, если бы две силы 10 фунтов были применены в одном направлении, то чистое усилие составляло бы 20 фунтов.
Если в одном направлении было применено 10 фунтов силы, а сила в 5 фунтов, приложенная в противоположном направлении, сила сети составляла бы 5 фунтов, и объект двигался в направлении большей силы.
Если бы 10 фунтов силы применялись одинаково в обоих направлениях, то чистая сила была бы равна нулю, и объект не двигался.
Вернуться обратно к Index ↑
крутящий момент
Крутящий момент представляет собой скручивающую или вращающуюся силу, которая приводит к повороту объекта. Например, сила, приложенная к концу рычага, вызывает вращательный эффект или крутящий момент в точке поворота.
Крутящий момент (tau) - произведение силы и радиуса (расстояние между рычагами).
Крутящий момент (tau) = Сила x Радиус
В английской системе крутящий момент измеряется в фунтах-футах (фунт-фут) или фунтах-дюймах (фунт-дюйм). Например, если на рычаг длиной в 1 фут был применен 10 фунтов силы, то был бы крутящий момент 10 фунт-фут.
Увеличение силы или радиуса приведет к соответствующему увеличению крутящего момента. Например, увеличение радиуса до 2 футов приводит к крутящему моменту 20 фунт-фут.
Вернуться обратно к Index ↑
скорость
Объект в движении перемещается на заданное расстояние за заданное время. Скорость - это отношение расстояния, пройденного до времени, необходимого для перемещения расстояния.
Скорость = Расстояние / Время
Линейная скорость
Линейная скорость объекта - это мера того, сколько времени требуется, чтобы объект попал из точки A в точку B. Линейная скорость обычно задается в форме, такой как футы в секунду (f / s).
Например, если расстояние между точкой A и точкой B было 10 футов, и для прохождения расстояния потребовалось 2 секунды, скорость была бы 5 f / s.
Вернуться обратно к Index ↑
Угловая (вращательная) скорость
Угловая скорость вращающегося объекта - это измерение того, сколько времени требуется на объекте, чтобы сделать один полный оборот от начальной точки. Угловая скорость обычно задается в оборотах в минуту (об / мин).
Например, объект, который делает десять полных оборотов за одну минуту, имеет скорость 10 об / мин.
Вернуться обратно к Index ↑
ускорение
Объект может изменять скорость. Увеличение скорости называется ускорением. Ускорение происходит, когда происходит изменение силы, действующей на объект. Объект также может меняться от более высокой к более низкой.
Это называется замедлением (отрицательное ускорение).
Например, вращающийся объект может ускоряться от 10 об / мин до 20 об / мин или замедляться от 20 об / мин до 10 об / мин.
Вернуться обратно к Index ↑
Закон инерции
Механические системы подчиняются закону инерции. Закон инерции утверждает, что объект будет оставаться в своем текущем состоянии покоя или движения, если на него не воздействует внешняя сила. Это свойство сопротивления ускорению / торможению называется моментом инерции.
Английская система измерения представляет собой квадрат футов (Ib-ft 2).
Если мы посмотрим на непрерывный рулон бумаги, когда он разматывается, мы знаем, что когда рулон останавливается, для преодоления инерции рулона потребуется определенная сила, чтобы заставить его прокатиться. Сила, необходимая для преодоления этой инерции, может исходить от источника энергии, такого как двигатель.
После прокатки бумага продолжит раскручивание, пока на нее не поступит другая сила, чтобы остановить ее.
Вернуться обратно к Index ↑
фрикционный
Для преодоления инерции системы в состоянии покоя применяется большая сила, чтобы начать движение. Поскольку трение удаляет энергию из механической системы, необходимо постоянно использовать силу, чтобы держать объект в движении. Однако закон инерции остается в силе, поскольку применяемая сила необходима только для компенсации потери энергии.
Как только система находится в движении, требуется только энергия, необходимая для компенсации различных потерь, чтобы поддерживать ее в движении.
На предыдущей иллюстрации, например: эти потери включают:
- Трение в подшипниках моторного и приводного оборудования
- Потери ветров в моторном и ведомом оборудовании
- Трение между материалом на намоточной машине и роликами
Вернуться обратно к Index ↑
Работа
Всякий раз, когда сила любого рода вызывает движение, работа выполняется. Например, работа выполняется, когда объект на конвейере перемещается из одной точки в другую.
Работа определяется продуктом прилагаемой силы (F) и расстоянием (d). Если в два раза применяется сила, в два раза больше работы. Если объект перемещается в два раза на расстояние, в два раза больше работы.
W = F xd
Вернуться обратно к Index ↑
Мощность
Сила - это скорость выполнения работы или работа, деленная на время.
Сила = (Force x Distance) / Время
Мощность = работа / время
Другими словами, мощность - это объем работы, который требуется для перемещения пакета с одной точки на другую, деленная на время.
Вернуться обратно к Index ↑
Лошадиные силы
Мощность может выражаться в фунтах в секунду, но часто выражается в лошадиных силах (HP). Это подразделение было определено в 18 веке Джеймсом Уоттом. Ватт продал паровые двигатели и спросил, сколько лошадей заменит один паровой двигатель.
У него были лошади вокруг колеса, которые поднимали бы вес. Он обнаружил, что каждая лошадь будет составлять около 550 фут фунтов труда в секунду.
Одна лошадиная сила эквивалентна 500 фут-фунтам в секунду или 33 000 фут-фунтов в минуту.
Для расчета мощности, когда крутящий момент (фунт-фут) и скорость вращения (RPM) известны, можно использовать следующую формулу.
Из формулы видно, что увеличение крутящего момента, скорости или обоих приведет к соответствующему увеличению мощности.
HP = (крутящий момент x RPM) / 5250
Мощность в электрической цепи измеряется в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт).
Приводы с переменной скоростью и двигатели, производимые в Соединенных Штатах, обычно оцениваются в лошадиных силах (HP); однако становится общепринятой практикой оценивать оборудование с использованием Международной системы единиц (единиц СИ) ватт и киловатт.
Вернуться обратно к Index ↑
Ресурсы: Основы DC-приводов - SIEMENS