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[감속기선정방법] 외팔보(틸팅) 방식의 부하계산 방법
2016-02-11 15:41


좌측 사각판 회전

 

무게 : 100 kg

가로 : 500mm

세로 : 500mm

두께 : 40mm

운전속도 : 5rpm

회전중심과 무게중심간거리 270mm

 

<strong>1. 부하토크 = 자중토크 + 가속토크 (관성토크)</strong>

             자중토크 T1 = F * r *sin (Θ)           sin0˚= 0, sin60˚= 0.87, sin90˚= 1 

                                       = M *g * r  * sin (Θ)      F = m*g = m*a 

                            = 100kg * 9.8m/s^2 * 0.27m * sin90˚ (가장큰값적용)

                                = 265kg m^2/s^2 = 265 Nm

             관성토크 T2 = L * α      L : 관성모멘트  α : 각가속도?  

                                =  8.35 kg m^2 * 1.4 rad/sec^2 = 11.7kg m^2/sec^2

                                   L=1/12 * M * (4*가로^2 + 두께^2)

                                        1/12 * 100kg * (4*0.5^2 + 0.04^2)

                                                           8.35 kg m^2

                                  

                                   60도 = π/3 = 1.05

                                   움직인 각도 = 상기 그래프 이등변사각형 면적

                                   1.05 = 1.5 ω      ω = 1.05/1.5 = 0.7rad/sec

                                   α = ω/t(가속시간) = 0.7/0.5 = 1.4 rad/sec^2

                       T total = T1 + T2 = 265 +11.7 = 277.7 Nm

 

         2. 안전율 토크 (S.F 범위는 100~300%내외이나 구동방식에따라 결정)

              T (S.F) = Ttotal *S.F

 

      주의점 :  상기 관성토크를 계산할때 가속 시간을 0.5초로 계산하였음

                    하지만 가감속시간을 짧게할경우 상당히 큰 토크값이 발생함

                    가속시간이 짧은 경우 : 급작스러운 기동

                    감속시간이 짧은 경우 : 비상정지

                   가속시간은 0.05초로 계산할경우  관성토크값은 90

                   관성모멘트는 일정하나 각가속도는 가속시간에 반비례하기에

                   0.5초가 0.05로 10배정도 줄면 각가속도는 대략 10배정도 커짐

 

              1)     정상적운전조건       : 278Nm*SF(If 1.5) = 416Nm < 감속기 허용토크

                2)     비상정지기운전조건 : 355Nm *SF(if 1.5) = 535Nm <감속기 비상정지토크

                 1번의 경우 감속기 사이즈 YJ75 -1/40

                 2번의 경우 감속기 사이즈 YJ75 -1/40

              

 

주의 사항

틸팅회전에서 부하토크를 계산할때 중요한점

1. 전체무게가 균등하게 분포되어 있는지를 확인

2. 만약 일정하지 않다면 분리하여 따로 계산을 해야 한다

3. 회전시 지면과 수직일때 가장 큰 부하값을 가진다

4. 회전중심과 무게중심간의 거리가 중요하다 무게중심은 항상 center에 위치하는것은 아니다

5. 부하토크를 줄이기 위해서는 회전중심과 무게중심을 될수 있으면 작게하는것이 좋다

6. 가감속시간은 최대한 크게하면 관성토크값이 줄어든다

    하지만 갑작스러운 급가동 및 급정지시에는 가감속시간이 줄어서 관성토크를 키우는 결과

    이때문에 정상운전상태로 검토한 감속기가 충격으로 파손가능성이 높아짐