Для данного профиля движения, когда другие варианты остановки недостаточны и необходимы сцепление или тормоз?

Jul 23, 2023

Лиза Эйтель | 19 августа 2018 г.

В основе большинства осей движения лежат электродвигатели. Остановка грузов на их осях может осуществляться с помощью самого электродвигателя (в определенных контекстах это называется внутренним торможением) или с помощью внешнего сцепления или тормоза. В первом случае один из простых подходов состоит в том, чтобы просто отключить входное напряжение двигателя и позволить оси остановиться выбегом. Это приемлемо там, где остановки происходят нечасто — от нескольких раз в минуту (для конструкций, работающих от небольших двигателей) до нескольких раз в час (для установок с более крупными двигателями). Другой вариант — использовать средства управления для создания тормозного момента в двигателе посредством рекуперативного торможения для преобразования кинетической энергии в электрическую; динамическое торможение — подача постоянного тока в статор; или электрическое реверсирование как затыкание.

Но там, где такие подходы слишком медленны — включая все современные конструкции движения с высокой пропускной способностью — требуются внешние тормоза и сцепления для достаточно быстрой остановки или отключения. Это относится к конвейерам, устройствам обработки багажа в аэропортах, эскалаторам и лифтам… а также к другим осям, которые часто останавливаются и начинаются — в некоторых случаях даже всего лишь с 10 циклами в минуту. Если остановки и запуски происходят с гораздо более высокой частотой циклов, инерция двигателя может ухудшить скорость, с которой возможны запуски и остановки. Поэтому здесь часто более подходят тормоза-муфты, поскольку они отключают ведомую нагрузку от двигателя, позволяя первому работать, даже когда тормоз срабатывает и останавливает нагрузку. Конечно, хотя мы здесь фокусируемся на отзывчивости, отказоустойчивая конструкция является еще одним основным фактором включения тормоза и сцепления.

Механические, электрические, жидкостные и автоматические муфты и тормоза подходят для различных применений. Например, пружинные тормоза полезны для конструкций движения, которые замедляют нагрузку на двигатель до того, как тормоз сработает… и они подходят в качестве удерживающих механизмов. Управлять электрическими тормозами легко, и они могут выдерживать до тысячи циклов в минуту. Большинство пневматических тормозов и сцеплений работают в холодном состоянии и удерживаются при минимальном усилии. Фрикционные тормоза с барабанной, дисковой и конусной геометрией обеспечивают функциональность электронного тормоза и надежное удержание.

Размер и тип тормоза или сцепления зависят от того, будет ли ось под рукой выполнять аварийную остановку или более мягкую остановку, при которой сцепление или тормоз приносятся в жертву для защиты систем и нагрузок от ударов. Или иногда более важно, чтобы тормоз обеспечивал плавную остановку, чтобы предотвратить смещение груза и несоосность. После этого окончательный выбор определяют другие критерии — частота циклов, тепловая мощность, диапазон оборудования и графики технического обслуживания.

Электрические пружинные тормоза BXR-LE от Miki Pulley подходят для небольших и точных серводвигателей. Легкая конструкция оптимизирует производительность и эффективность сервопривода. Контроллер напряжения означает, что потребляемая мощность тормоза снижается до 7 В постоянного тока после доли секунды, когда напряжение 24 В постоянного тока срабатывает. По сравнению с большинством других электрических тормозов тормоз BXR-LE потребляет всего треть мощности (и выделяет лишь треть тепла), хотя его толщина вдвое меньше. Скорость до 6000 об/мин; статический момент трения составляет 0,044 фут-фунта. до 2,36 фут-фунтов. рабочая температура окружающей среды составляет от 14° до 104°F. Тормоза BXR-LE применяются в концевых эффекторах, шариковинтовых приводах, столах позиционирования XYZ и 3D-принтерах.

Несколько советов: Выбирайте муфты и тормоза в соответствии с крутящим моментом двигателя оси машины. Если тормоз должен останавливать вертикальные нагрузки, учтите, как двигатели могут кратковременно потреблять ток на выходе, превышающий номинальный крутящий момент. Ознакомьтесь с кривыми производительности в PDF-файлах производителя, чтобы узнать номинальные динамические крутящие моменты на заданных скоростях, чтобы обеспечить соответствие тормоза или сцепления пиковому выходному крутящему моменту двигателя. Показательный пример: рассмотрим наклонный конвейер с регулярно расположенными циклами включения-выключения. В этом случае пружинного тормоза с отключением питания может быть достаточно, чтобы предотвратить падение нагрузки во время сбоев питания. Но более сложные конвейерные установки для позиционирования отдельных продуктов различного размера без рывков могут потребовать несколько скоростей замедления, возможно, потребуется более сложный пружинный тормоз плюс привод двигателя для остановки… или даже тормоз с постоянными магнитами для быстрого, но плавного запуска и останавливается.