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    रैखिक गाइड प्रणाली

    रेखीय गति प्रणालियों के लिए सबसे सामान्य गति प्रोफ़ाइल समलम्बाकार और त्रिभुजाकार होती हैं। समलम्बाकार गति प्रोफ़ाइल में, प्रणाली शून्य से अपनी अधिकतम गति तक त्वरित होती है, एक निर्दिष्ट समय (या दूरी) तक उसी गति से चलती है, और फिर शून्य तक धीमी हो जाती है। इसके विपरीत, त्रिभुजाकार गति प्रोफ़ाइल शून्य से अधिकतम गति तक त्वरित होती है और फिर तुरंत शून्य पर वापस धीमी हो जाती है, बिना किसी स्थिर वेग के (अर्थात गति का पूरा समय त्वरण या मंदी में व्यतीत होता है)।

    लेकिन वास्तव में, इनमें से कोई भी गति प्रोफ़ाइल गति प्रणालियों के लिए विशेष रूप से आदर्श नहीं है—खासकर उन प्रणालियों के लिए जिनमें सुचारू यात्रा, उच्च स्थिति सटीकता, या गति के अंत में स्थिरता की आवश्यकता होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि त्वरण और मंदन की प्रक्रिया एक ऐसी घटना को जन्म देती है जिसे झटका कहते हैं।

    जिस प्रकार त्वरण वेग में परिवर्तन (व्युत्पन्न) की दर है, उसी प्रकार झटका त्वरण में परिवर्तन की दर है। दूसरे शब्दों में, झटका वह दर है जिस पर त्वरण बढ़ता या घटता है। झटका आमतौर पर अवांछनीय होता है क्योंकि यह—आपने अनुमान लगाया—अचानक, झटकेदार गति उत्पन्न करता है। मशीन टूल्स, SCARA रोबोट और डिस्पेंसिंग सिस्टम जैसे औद्योगिक अनुप्रयोगों में, त्वरण में तीव्र परिवर्तन—अर्थात झटका—सिस्टम को कंपन करने का कारण बनता है। झटका जितना ज़्यादा होगा, कंपन उतना ही तेज़ होगा। और कंपन से स्थिति निर्धारण सटीकता कम हो जाती है और स्थिरीकरण समय बढ़ जाता है।

    झटके से बचने का तरीका त्वरण या मंदन की दर को कम करना है। गति नियंत्रण प्रणालियों में, यह "झटकेदार" समलम्बाकार प्रोफ़ाइल के बजाय S-वक्र गति प्रोफ़ाइल का उपयोग करके किया जाता है। समलम्बाकार गति प्रोफ़ाइल में, त्वरण तुरंत होता है (कम से कम सैद्धांतिक रूप से) और झटका अनंत होता है। गति के दौरान उत्पन्न होने वाले झटके की मात्रा को कम करने के लिए, त्वरण और मंदन के आरंभ और अंत में संक्रमणों को "S" आकार में समतल किया जाता है। परिणामी प्रोफ़ाइल को S-वक्र गति प्रोफ़ाइल कहा जाता है।

    यदि हम एक समलम्बाकार चाल (ऊपर देखें) के लिए त्वरण प्रोफ़ाइल का आरेख बनाते हैं, तो हम देखेंगे कि यह एक चरण फलन है—अर्थात, त्वरण शून्य से अधिकतम तक तात्कालिक रूप से जाता है, और मंदन अधिकतम से शून्य तक तात्कालिक रूप से जाता है। S-वक्र चाल में, त्वरण प्रोफ़ाइल समलम्बाकार हो जाती है, और त्वरण और मंदन तत्काल और अचानक होने के बजाय, एक सहज तरीके से होते हैं।

    एस-वक्र प्रोफ़ाइल एक तृतीय-क्रम प्रणाली पर आधारित है, जो त्वरण, वेग और दूरी (विस्थापन) के लिए गति समीकरणों को समलम्बाकार चाल प्रोफ़ाइलों की तुलना में अधिक जटिल बनाती है।

    एस-वक्र बनाम समलम्बाकार चाल प्रोफ़ाइल का उपयोग करने का नुकसान यह है कि एस-वक्र प्रोफ़ाइल में चाल के लिए कुल समय अधिक होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि रैंपिंग त्वरण (और मंदी) समलम्बाकार चाल के तात्कालिक त्वरण से अधिक समय लेता है। हालाँकि, समलम्बाकार चाल प्रोफ़ाइल का उपयोग करने से प्राप्त समय लाभ, उच्च स्तर के झटके से प्रेरित कंपन के कारण, लंबे समय तक स्थिर रहने के कारण निष्प्रभावी हो सकता है। और चूँकि झटका यांत्रिक घटकों पर अत्यधिक दबाव डालता है, इसलिए समलम्बाकार चाल को आधार के रूप में उपयोग करने पर भी, त्वरण और मंदी के चरणों में आमतौर पर कुछ मात्रा में समतलीकरण लागू किया जाता है, जिससे चाल प्रोफ़ाइल अधिक एस-आकार की हो जाती है।


    पोस्ट करने का समय: 14 मार्च 2022
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