直线机

机械设计中,重力平衡有哪些方法

发布时间:2023/11/30 10:12:55   
中科携手共抗白癜风 http://m.39.net/news/a_5863504.html
1.四处寻找在做三坐标测量机的时候,Z轴的设计采用了直线电机驱动。因为直驱有传动链短,刚性足的好处,这有利于运动控制。但是直驱Z轴,没有自锁性,为了防止断电时运动轴下落,所以需要加一个重力平衡器(Counterbalance)。又因为行程太大,需要毫米,所以选了很久,也没选到合适的平衡器。首先,质量平衡法一开始就被抛弃了,因为太重了,我们的目的是要做小,做轻。当然,质量平衡法,也还有其他缺点,比如应答特性差,需要定期维护等。再者,机械拉簧(ExtensionSpring)是不可能了,因为行程大的载荷小,载荷大的行程又不够,或者弹簧力变化范围太大了。例如,目前我了解到最大行程有mm的拉簧,但是它最大载荷也只有16.3N,因为其弹簧系数是0.03N/mm,整个行程中,弹力变化14.8N,加上初始长度力1.5N,总共也才16.3N,太小了,不满足35Kg重量平衡的要求。通常情况下,拉簧也不适合用来做平衡器,因为平衡器要求弹簧系数越小越好,最好是力不随位移变化而变化,也就是恒力。说到恒力,恒力弹簧(ConstantSpring)看起来是个不错的选择,但是,因为目前的大行程可选型号还是太少了,而且标准型号提供的力通常不是需要的,需要定制。例如,Leespring,行程大于毫米的恒力弹簧中,大部分力都小于48N,即使最大载荷也只有16.5lb=74.8N。然后,常用的来自Linmot的磁性弹簧,这次也无法发挥其作用了,因为也没有这么大行程的,目前,可以选择到的最大行程也就mm,而且力最大也只能达到60N,而我们需要的力达到N。Magspring结构和参数怎么办呢?再去搜寻。发现了一家做机床平衡器的厂家,Pascal,他们专门供应氮气平衡器(N2GasBalancer)。其原理是在密闭的缸径中充入氮气,形成初始压力,当活塞杆被压缩时,密闭缸体中气体遵循气体状态方程,也就是玻义耳定律(Boyles‘sLaw),来达到平衡重力的作用。之所以充入氮气,是因为氮气稳定,不发生爆炸,无色无味也没有毒,总之就是安全,当然还有一点,就是获取氮气比较经济。其实,氮气平衡器的原理和氮气弹簧是一样的,区别仅在于初始压力不同,氮气弹簧一般初始压力比较大,主要应用于模具领域。如果你对气体弹簧基本理论感兴趣,可以在我

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkzp/5766.html
------分隔线----------------------------