Поворотный привод для интеграции в систему управления подъемной платформой

Что такое поворотный привод?Это компактный поворотный узел, объединяющий в одном корпусе поворотный подшипник, редуктор, корпус и интерфейс двигателя. При подъеме он поворачивает стрелу или поворотную платформу.

Инженеры-конструкторы сталкиваются с серьезным противоречием при выборе привода поворотного механизма для работы на подъемных платформах. Более высокое передаточное число обеспечивает более плавную работу, но ограничивает максимальную скорость. Более плотное зацепление обеспечивает лучшее отслеживание, но требует более точной настройки. Выбор механического решения на чертеже определяет предельные возможности контроллера.

Эта статья предназначена для команд, которые уже выбрали тип привода и теперь должны проверить поведение стрелы при вращении перед выпуском в производство. Мы связываем каждый механический параметр с тем, что чувствует оператор за джойстиком. Мы также четко указываем, где заканчиваются наши доказательства.

Что требуется контроллеру от привода

Операторы оценивают работу подъемника по четырем моментам: начало, медленное движение, остановка и удержание. Контроллер может формировать посылаемую команду. Он не может устранить люфт, накопленную эластичность или задержку торможения, которые возникают из-за особенностей оборудования.

В большинстве лифтов есть еще один уровень сложности. Две станции, одна на земле, а другая в корзине, могут управлять одной и той же осью вращения. Это означает, что привод должен работать одинаково независимо от того, кто им управляет.

Несколько слов о доказательствах. В нашей библиотеке примеров нет проектов с использованием подъемных платформ, поэтому в этой статье используется общий анализ применения и один четко обозначенный иллюстративный сценарий. Приведенные далее документированные примеры относятся к другим машинам. Они показывают, что показали наши приводы, а не то, что они покажут на вашей стреле.

Как передаточное число, люфт, реакция тормоза, обратная связь энкодера и передача управления влияют на плавность хода и перерегулирование

Эти пять элементов взаимодействуют. Воспринимайте таблицу как контрольный список для анализа вашего проекта, а не как рейтинг.

Фактор	Влияние на плавность и перерегулирование	Подходит, когда	Лимит
Передаточное число	Более высокое передаточное отношение увеличивает крутящий момент двигателя и уменьшает инерцию нагрузки, которую «ощущает» двигатель, в квадрате этого отношения. Движение на низких скоростях становится более плавным, а перерегулирование уменьшается.	Точное позиционирование с загруженной корзиной на расстоянии вытянутой руки.	Она ограничивает выходную скорость до максимальной скорости двигателя, деленной на передаточное отношение. Перед повышением скорости проверьте целевые значения времени цикла.
Обратная реакция	В режиме свободной игры возникает мертвая зона при изменении направления движения. Контроллер не видит движения, повышает команду, а затем происходит скачок нагрузки. Это вызывает рывки и ощущаемый «щелчок».	Расположение вблизи сооружений, частые изменения направления движения.	Уменьшение люфта не устраняет изгиб стрелы. Более плотное зацепление также увеличивает трение. Подтвердите фактическое значение на чертеже.
Реакция тормозов	Если тормоз срабатывает до того, как скорость достигнет нуля, остановка происходит рывком. Если он срабатывает с опозданием, стрела пролетает мимо цели. Время срабатывания тормоза должно совпадать с моментом замедления.	Любой лифт, который должен удерживать положение при отключении электроэнергии.	Самоблокировка зависит от угла наклона шестерни и передаточного отношения. Не стоит предполагать это. Самоблокирующаяся передача всё равно не сделает остановку плавной.
Обратная связь кодировщика	Энкодер со стороны двигателя обеспечивает четкую петлю регулирования скорости, но не может обнаружить люфт или скручивание стрелы. Энкодер со стороны выхода определяет истинное положение, но добавляет задержку, которая может дестабилизировать петлю.	Энкодер двигателя для измерения скорости, выходной энкодер для измерения предельных положений и проверки передачи управления.	Настройка двухконтурной системы требует времени на стенде. Кроме того, датчик должен быть герметизирован в соответствии с классом защиты от проникновения влаги и пыли, характерным для привода.
Передача управления с земли на платформу	Если две станции посылают разные команды на переключатель, ось фиксирует скачок. Результат: рывок или кратковременное перерегулирование.	Подъемники с двойным управлением	Логика переключения находится в контроллере, а не в приводе. Аппаратное обеспечение не может исправить неудачное переключение.

Практическое чтение таблицы

• Сначала установите соотношение.Всё остальное настраивается вокруг этого. Изменение соотношения на позднем этапе проекта требует новой настройки.
• Рассматривайте негативную реакцию как часть бюджета.Полный свободный ход включает в себя зацепление шестерен, зазор подшипника и жесткость крепления. Зацепление — это лишь одна деталь.
• Привяжите синхронизацию тормозов к пандусу.Запишите оба числа на одном листе теста.
• Определите одно правило передачи.Например, задайте нулевое значение на выключателе, затем плавно увеличивайте напряжение. Проверьте это на обеих станциях.

Сопоставление типа привода со стратегией управления.

Как только вы определите стратегию управления, тип передачи выберете сами. НашПоворотный привод подъемной рабочей машиныиПоворотный привод ManliftСтраницы охватывают данную категорию. В таблице ниже представлена ​​информация об элементах управления.

Тип привода	Документированное использование в наших случаях	Контрольные последствия	Перед принятием решения проверьте все детали.
Червячный привод поворота(один червь)	WEA9-62-25HR для портовых кранов: точность слежения ≤0,15°, степень защиты IP65, самоблокировка.	Может удерживать позицию без питания, поэтому логика торможения проще.	Червячная передача обычно работает с меньшей эффективностью, чем цилиндрическая. Проверьте нагрев при вашем рабочем цикле.
Двойной червячный поворотный привод	WED14-86-25BHR.5 для лесозаготовительных грейферных машин: точность ≤0,13°	Подходит для точной позиционирования целей.	Проверьте соответствие габаритам, способу крепления и моменту затяжки на вашей поворотной платформе.
Поворотный привод с прямозубой шестерней	SP-I 0841-32.1 для автоматизированных поворотных платформ; блоки SP-I для систем слежения за солнцем.	Как правило, они не самоблокирующиеся, поэтому тормоз выполняет удерживающую функцию и должен быть рассчитан на него по своим размерам.	Не подходит для случаев, когда стрела может вращать двигатель в обратную сторону, а тормоз не подходит по размеру.

Для большинства подъемных стрел мы бы начали обсуждение с самоблокирующейся червячной конструкции. Причина проста: потеря мощности не должна приводить к смещению стрелы. Если вашей команде управления требуется максимально точное позиционирование, спросите о варианте с двойной червячной передачей.Поворотный привод WEDНа этой странице представлен список сериалов.

Что показывают наши дела и чего они не показывают

Это документированные проекты. Ни один из них не является воздушной платформой.

• Южнокорейский производитель портового оборудования:20 единиц одночервальных поворотных приводов WEA9-62-25HR для портовых крановых систем. Зарегистрированные характеристики: точность слежения ≤0,15°, степень защиты IP65, самоблокировка.
• Производитель лесозаготовительного оборудования из Британской Колумбии:30 единиц двойных червячных передач WED14-86-25BHR.5 для лесозаготовительных грейферных машин с точностью ≤0,13°.
• Производитель автоматизированного оборудования из Манчестера:100 единиц SP-I 0841-32.1 для автоматизированных систем поворотных платформ.
• Хьюстонский производитель машиностроительного оборудования:150 единиц двойных червячных передач WED17-104-25HR для тяжелых рулевых систем.

Что подтверждают имеющиеся данные: эти модели приводов были изготовлены и поставлены серийно с заявленной точностью и герметичностью. Что не подтверждают данные: любые утверждения о том, как они будут работать на стреле с корзиной, ветровой нагрузкой и двумя постами управления.

Приведенные показатели точности относятся к конкретным машинам и их системам управления. Они не гарантируют точность ваших машин. Изменение длины стрелы, полезной нагрузки или расположения энкодера повлияет на результат, поэтому проверьте его на собственном прототипе.

Показательный сценарий: проверка вращения стрелы перед сбросом.

Это иллюстративный пример, а не завершенный проект для заказчика. Он показывает, как группа специалистов по системам управления может протестировать выбранный привод на стенде или первом прототипе.

1. Исправьте профиль скорости.Запишите максимальную скорость поворота, время нарастания и время спада, которые должен ощущать оператор.
2. Сначала выгрузили тестовый образец.Проводите медленные развороты, чтобы выявить обратный эффект. Регистрируйте команду и позицию на одной и той же временной шкале.
3. При максимальном вылете стрелы добавьте номинальную нагрузку.Повторите тест на остановку на низкой и высокой скорости. Запишите, на какое расстояние стрела продвинется за целевое положение.
4. Засеките время торможения.Сравните заданное значение торможения с точкой, где скорость достигает нуля. Отрегулируйте тормоза до тех пор, пока они не совпадут.
5. Проверьте передачу управления.Переключитесь с земли на платформу, пока ось неподвижна, а затем, когда она движется. Найдите соответствующий шаг в команде.
6. Цикл для обеспечения необходимой температуры и повторяемости результатов.Проведите длительную проверку работоспособности тормозной системы. Убедитесь, что положение остановки и работа тормозов не изменяются.

В ходе моих многолетних проверок конструкции я обнаружил, что испытание на остановку под нагрузкой при полном вылете стрелы выявляет больше проблем, чем любой другой отдельный шаг. Проводите его на ранней стадии.

Распространенные ошибки интеграции

• Выбор передаточного отношения, исходя только из крутящего момента двигателя.Проверьте также скорость и отраженную инерцию.
• Цитирую люфт в механизме как полную свободу действий.К этому добавляются зазор в подшипниках и гибкость крепления.
• Предполагается "самоблокировка" без проверки.Уточните точное соотношение и условия вибрации.
• Установка единственного энкодера на двигатель.В этом случае вы не сможете увидеть реальное положение стрелы.
• Проверка переключения режима работы только в состоянии покоя.Передача управления в движении показывает, кто является ответственным за принятие решения.
• Настройка на ненагруженном стенде и отпускание.Нагрузка изменяет реакцию, поэтому проведите повторное тестирование с полезной нагрузкой.

Границы и необходимые данные для оценки вашего водозабора

Предложенный в этой статье подход подходит, когда у вас есть выбранный тип привода, определенный профиль скорости и прототип или стенд для тестирования. Он не заменяет эти испытания. Он также не применим, если логика торможения, энкодера или переключения еще не определена, поскольку в этом случае привод нельзя оценить отдельно.

К числу нерешенных вопросов, которые мы не можем урегулировать на данном этапе, относятся ваш точный бюджет люфта, требуемое тормозное расстояние и рабочий цикл. Рассматривайте каждый из них как задачу проверки.

Для оценки другой заявки пришлите нам этот контрольный список:

• Номинальная полезная нагрузка и максимальная дальность полета
• Максимальная скорость поворота и время разгона
• Опрокидывающий момент и осевые/радиальные нагрузки на башню
• Допуск на положение остановки корзины
• Тип тормоза и место установки энкодера.
• Количество пунктов управления и правило передачи управления.
• Воздействие окружающей среды, включая мойку, пыль или прибрежные условия.

Компания Luoyang Slewring Bearing Co., Ltd. сертифицирована по стандарту ISO 9001:2015. Наши поворотные подшипники доступны с уровнем защиты до IP66 и антикоррозионной стойкостью до C4H. Каждый изготовленный нами поворотный подшипник проходит трехкоординатную проверку на координатно-измерительной машине (CMM) и динамические испытания под нагрузкой, и мы предоставляем на продукцию расширенную 2-летнюю гарантию качества. Подробнее см. в нашем каталоге.Контроль качества поворотного приводаПодробности на странице.

В срок: мы предоставляем техническое предложение в течение 24 часов и отвечаем на технические вопросы в течение 48 часов. Минимальный объем заказа стандартной продукции — 1 комплект.Специализированный поворотный приводНачинается с 5 комплектов, с 3-дневным циклом быстрого прототипирования и 9-дневным стандартным производственным циклом. Отправьте данные о вашей стреле, и мы сопоставим их с приводом и планом испытаний.