Logo et.build-repair.com

Kuidas Kõrgtehnoloogilised Materjalid Säästavad Haakeseadiste Kaalust Kuni 60%

Sisukord:

Kuidas Kõrgtehnoloogilised Materjalid Säästavad Haakeseadiste Kaalust Kuni 60%
Kuidas Kõrgtehnoloogilised Materjalid Säästavad Haakeseadiste Kaalust Kuni 60%

Video: Kuidas Kõrgtehnoloogilised Materjalid Säästavad Haakeseadiste Kaalust Kuni 60%

Video: Kuidas Kõrgtehnoloogilised Materjalid Säästavad Haakeseadiste Kaalust Kuni 60%
Video: Ökoinnovatsioon ja ringmajandus 2023, September
Anonim

Energia ja ressursside mõistliku kasutamise osas on ammu selge olnud nii kosmose- kui ka kosmosetööstusele: kiiruse suurendamiseks või energia säästmiseks peab eesmärk olema masside vähendamine. Kuid see kehtib ka selliste tootmismasinate kohta nagu tööstusrobotid, tööpingid või käeshoitavad masinad: ka siin võib massi vähendamine ressursse kokku hoida või jõudlust suurendada

Oma ohutusliitmikega järgib R + W ka mehaanika- ja taimeehituse üldist suundumust toota pidevalt kõrgemat kvaliteeti püsiva täpsusega aina madalamate kuludega. Selles kontekstis mängib olulist rolli ka kerge konstruktsioon: madalamate inertsimomentide tõttu, mis on tingitud uute kõrgtehnoloogiliste materjalide valimisest koos uut tüüpi kattega, kaasneb kaalu tohutu vähenemine, suurendades samal ajal vabastusmomenti.

Frank Kronmüller, R + W Antriebselemente GmbH tegevdirektor

Ehitus täielikult kaetud

R + W kompaktne SL-sidurisari töötab tänu läbiproovitud ja katsetatud vedruga kuuli lukustamise põhimõttele täiesti vabalt. Koostöös ülikoolidega on haakeseadise tootja arendajad seeria nullist läbi mõelnud vaid kahe aasta jooksul. R + W ei piirdunud edasise arendamise või optimeerimisega, vaid kavandas, konstrueeris ja valmistas täiesti uue seeria. Ainult nii saavutati eesmärk vähendada kaalu 50%.

SL-haakeseeria seeria on valmistatud kõrgtehnoloogilistest materjalidest koos unikaalse kattega. See vähendab kaalu standardseeriaga võrreldes kuni 60%. Kuni 160 Nm pöördemomendi piiramiseks mõeldud siduri tühimass on ainult 370 g ja inertsimoment 0,8 × 10 -3 kg m 2.

Seeria koosneb neljast suurusest. Alates 10 Nm kuni 700 Nm saab pöördemomente ohutult piirata. Lisaks materjalide valikule saavutati kaalu vähendamine ka üksikute komponentide kokkusurumisega - ilma et see mõjutaks vastupidavust või täpsust. SL-seeria kerge konstruktsiooniga ohutusliitmikud võivad saavutada tsükli kestust kuni 10 000 lahti või rohkem. Spetsiaalselt R + W jaoks välja töötatud uute ketasvedrude kasutamine koos kuuli lukustamise põhimõtte edasiarendamisega suurendab pöördemomenti kuni 40%.

Täiendav teave lühidalt: kergete konstruktsioonide eelised

  • Energiasäästuprotsessid
  • madalad tootmiskulud
  • vähem materjalide kasutamist

Lisandväärtust saab luua eriti dünaamilistes rakendustes, näiteks suurema kiirenduse rakendamine koos samaaegse täpsuse suurendamisega.

Uute haakeseadiste kasutajaks on juhtiv lennuki- ja lennundusseadmete tootjakes otsis mobiilsetes kajutites intelligentse tõsteseadme ohutusühendust transpordi- ja teenindustöödeks. Eesmärk: vähendada kompaktse disainiga inertsimomente. Sõltuvalt õhusõiduki tüübist tuleks vabastusmoment integreerida kinnises ruumis kääritõstelauale vahemikus 40–135 Nm maksimaalse kogupikkusega 30 mm ja maksimaalse kogumassiga 200 g. Ettevõte valis R + W hulgast kerge ohutusühenduse. SLP-seeria 30 haakeseadis kohandati muudele klientide nõudmistele: suletud konstruktsiooniga ülekoormuskaitsega, kaitstud vedelate ainete ja mustuse eest, saab kasutada iga ilmaga.

Surnumass ainult 200 g

Ka selles rakenduses suutis kõrgtehnoloogiliste materjalide kasutamine kaalu vähendada kuni 60%. Näiteks juhul, kui pöördemomendi piirang on kuni 135 Nm, on SLP 30 tühimass vaid 200 g ja inertsimassi massimoment 0,1 x 10 -3 kg m 2. Kere ja kinnitusääriku spetsiaalse hambumise tõttu reageerib ohutusühendus millisekundi vahemikus korduva täpsusega ± 5%.

Elektriautode tööstuslik sidur

Isegi need, kes juhivad elektriautot, võivad sattuda olukordadesse, mis sunnivad neid tugevalt pidurdama. Vabanenud pidurdusenergia toob käigukastile siiski suure hoo - kõrgema, kui see suudaks hakkama saada. Seetõttu tagab turvasidur selle kaitse.

Turvasidurite mehaaniline lülitamine kaitseb tegelikult süsteeme ja masinaid kokkupõrke või vale töö korral. Kuid sidurid saavad rohkem ära teha - koos kohandustega saab neid kasutada ka elektrisõidukites. Pilootprojekti jaoks töötasid R + W insenerid selle rakenduse jaoks välja ka mehaanilise ohutusühenduse. See asub käigukasti kahe veovõlli ja pidurite vahel. Täieliku pidurdamise korral jaotatakse tekitatud jõud piduritele erineval viisil. Kuna pidurdusenergia pöördemoment on suurem kui käigukast lubab, tuleb käigukasti kaitsta pidurite tagumise pöördemomendi eest.

Kliendi juhised oli mehaaniline ohutus sidur, mille maksimaalne kaal oli 1,5 kg min ülekoormuse korral üle 600 Nm kiirusel 1100 -1. Seda saaks saavutada 300-seeria TÜV-sertifikaadiga mudelisarja SLN abil. See eraldab sisend- ja väljundkülje millisekundi vahemikus. Turvasidur töötab nii, et tagasilöök on tagatud. SL-seeria on valmistatud sulamitest - uued ühendustehnoloogia jaoks - koos kattekihtidega. Sidur, mille pöördemoment on 600 Nm, kuna seda saaks kasutada elektrisõidukis, on tühimassiga 1,5 kg ja massi inertsimomendiga 3 × 10 kg m 2.

Lisaks materjalide valikule saavutasid arendajad kaalu vähendamise ka üksikute komponentide kokkusurumisega, ilma et see kahjustaks vastupidavust või täpsust. Need kerge ehitusega ohutusklambrid võimaldavad tsükli kestust kuni 10 000 lahti või rohkem.

Spetsiaalselt R + W jaoks välja töötatud ketasvedrude kasutamine - neil on eriline karakteristik - koos kuuli kinnitusmehhanismi optimeerimisega viisid pöördemomendi suurenemiseni kuni 50%, täpse pöördemomendi piirangu ja lühikese lülitusaja.

Kasutajate kohtumine mehhatroonilise ajamitehnoloogiaga

Mehhatroonilise ajamitehnoloogia kasutajakohtumisel keskendutakse käikude, sidurite ja pidurite mehaanilistele komponentidele, samuti nende kujundusele, mõõtmetele ja koostoimele üldises mehhatroonilises süsteemis.

Rohkem infot

Kandke minimaalselt

Sidur hakkab liikuma alles pärast seda, kui seadistatud väljalülitusmoment on ületatud. Pallid jätavad oma koonilised kontraavad ja pöördemomendi vool katkeb. Vedrujõud väheneb nulli suunas. Kuuli edasi-tagasi liikumine nende süvendites allapoole seatud vabastusmomendi piirides pole võimalik. Siduri kulumist töötamise ajal, mis jääb alla vabastusmomendi, välditakse. Lülitusprotsessi ajal vähendatud vedrujõud ja valgustuslülitusrõngas vähendavad jõudusid ja kulumist lülitusprotsessi ajal minimaalseks.

Rahvusvaheline kosmosejaam ISS on tänapäeva üks suurimaid tehnoloogiaprojekte. Alates 2000. aastast on kaks kuni kolm astronauti uurinud põhiteemasid nagu bioteadused või materjaliteadus. Saksa teadlased uurivad konkreetselt inimese tasakaalusüsteemi, füüsika aluseid (plasmauuringud) ja kiirgusbioloogia küsimusi.

Astronautide luude ja lihaste regressioon kuni 6-kuulise viibimise ajal on teada fakt, sest kaaluta olek muudab inimese keha. Lennunduse ja kosmose arstid teavad ka seda, et pikemaks ajaks kosmoses viibides väheneb kaitse nakkuse eest, suhkru tasakaal muutub ning luud ja lihased taanduvad väiksema stressi tõttu.

Treenige ohutult ISS-is

Lihaste regressiooni vältimiseks töötati ESA ja OHB süsteemi abil välja spetsiaalne treenimisseade. Sarnaselt sõudepingile saab treenida ka astronautide spetsiaalseid lihaseosasid. Selle treenimisseadme kaitsefunktsiooniks on roostevabast terasest valmistatud R + W-turvasiduri SK1 spetsiaalne versioon, mille kaal on optimeeritud ja suletud. Nurga-sünkroonse konstruktsiooniga ülekoormusüksusena on tundlik koormusüksus kaitstud, kui astronaudi jõud rakendatakse liiga palju. Pärast 360 ° uuesti sisselülitamine võimaldab roolilaua täpset asukohta. Pärast 15-päevast lennuaega oli hooldusvaba treenimisseade püsivalt integreeritud kosmosejaama ja seda on meeskond sellest ajast alates lihaste ehitamiseks kasutanud.

Spetsiaalse ohutusühenduse konstruktsioon erineb haakeseadise paljudes piirkondades tavapärasest konstruktsioonist. Haakeseadise tootja täitis "kerge" ja spetsiaalselt suletud turvakomponendi nõude, vähendades olemasoleva turvaühenduse seeria kaalu ja paljude aastate kogemust vaakumrakenduste valdkonnas.

Spetsiaalsete materjalide valik ja kasutatud komponentide kokkusurumine olid kaalu vähendamisel määrava tähtsusega - muidugi ilma, et see mõjutaks vastupidavust ega täpsust.

Spetsiaalne tihend hoiab ära rasva väljapääsu

Kuuli fikseerimise põhimõttel põhinevad ülekoormuskomponendid vajavad määrdeainet. See hoiab ära komponentide korrosiooni pideva kasutamise korral või nende liigse koormamise ülekoormuse korral (haakeseadise lahtiühendamine). Ketasvedru jääkhõõrdumise tõttu kuumeneb sidur korduvate lahtihaakimisprotsesside ajal, mis viib rasva madalama viskoossuse tekkeni. Liigne määrdeaine või määrdeaine pääseb välja.

Täpselt sellist käitumist tuli vältida, kui kosmoses olev sidur. Haakeseadise kõigi osade ja komponentide spetsiaalsed tihendid, sealhulgas pikendatud lülitusrõngas, sulgevad siduri määrde hermeetiliselt. Välditakse tarbetu määrde lekkimist pärast korduvat lahtihaakimist.

Lisaks nõuab ESA, et kõik kasutatud materjalid oleksid kosmosetööstuse jaoks heaks kiidetud. Ohutusühenduse komponente tuli eelnevalt katsetada, eriti tugevalt koormatud mehaaniliste osade osas. Pärast standardrakenduste jaoks mõeldud R + W ohutusliitmike edukat TÜV-i kontrollimist viidi sarnaste kriteeriumide alusel läbi sisekontroll. Lõplik dokumentatsioon või kõigi komponentide loetelu vastas kosmosetööstuse kõrgetele nõudmistele. R + W arendab, projekteerib ja toodab seetõttu ohutuskomponente mitte ainult kosmosevaldkonna jaoks, vaid ka kosmoses „reaalseks“kasutamiseks. See näitab tootja oskusteavet ja professionaalsust ebaharilike nõuete osas.

Kuul lukustuspõhimõtte muudatuste ja uute materjalide kasutamise summa võimaldas R + W-l välja töötada tagasilöögivaba Torqlight SL ohutusliitmike seeria. See tagab kerge ja kompaktse suure võimsustihedusega turvasiduri. (ud)

Soovitatav: