Y gwahaniaeth rhwng systemau cynnig gwenithfaen cam-ar-granite ac integredig

Mae dewis y platfform cynnig llinellol mwyaf addas wedi'i seilio ar wenithfaen ar gyfer cais penodol yn dibynnu ar lu o ffactorau a newidynnau. Mae'n hanfodol cydnabod bod gan bob cais ei set unigryw ei hun o ofynion y mae'n rhaid eu deall a'u blaenoriaethu er mwyn dilyn datrysiad effeithiol o ran platfform cynnig.

Mae un o'r atebion mwy hollbresennol yn cynnwys mowntio camau lleoli arwahanol ar strwythur gwenithfaen. Mae datrysiad cyffredin arall yn integreiddio'r cydrannau sy'n cynnwys echelinau cynnig yn uniongyrchol i'r gwenithfaen ei hun. Mae dewis rhwng platfform cam-ar-granite a chynnig integredig-granite (IgM) yn un o'r penderfyniadau cynharach i'w wneud yn y broses ddethol. Mae gwahaniaethau clir rhwng y ddau fath o ddatrysiad, ac wrth gwrs mae gan bob un ei rinweddau ei hun - a chafeatau - y mae angen eu deall a'u hystyried yn ofalus.

Er mwyn cynnig gwell mewnwelediad i'r broses benderfynu hon, rydym yn gwerthuso'r gwahaniaethau rhwng dau ddyluniad platfform cynnig llinellol sylfaenol-datrysiad cam-ar-granite traddodiadol, a datrysiad IgM-o safbwyntiau technegol ac ariannol ar ffurf astudiaeth achos sy'n dwyn mecanyddol.

Nghefndir

Er mwyn archwilio'r tebygrwydd a'r gwahaniaethau rhwng systemau IgM a systemau traddodiadol cam-ar-granite, gwnaethom gynhyrchu dau ddyluniad achos prawf:

• Dwyn mecanyddol, cam-ar-granite
• Dwyn mecanyddol, IgM

Yn y ddau achos, mae pob system yn cynnwys tair echel o gynnig. Mae echel Y yn cynnig 1000 mm o deithio ac mae wedi'i leoli ar waelod y strwythur gwenithfaen. Mae'r echel X, sydd wedi'i lleoli ar bont y cynulliad gyda 400 mm o deithio, yn cario'r echel z fertigol gyda 100 mm o deithio. Cynrychiolir y trefniant hwn yn bictograffig.

Ar gyfer y dyluniad llwyfan-ar-granite, gwnaethom ddewis llwyfan corff pro560LM o led ar gyfer yr echel Y oherwydd ei allu i gario llwyth mwy, sy'n gyffredin ar gyfer llawer o gymwysiadau cynnig gan ddefnyddio'r trefniant “Y/XZ Split-Bridge” hwn. Ar gyfer yr echel X, gwnaethom ddewis Pro280LM, a ddefnyddir yn gyffredin fel echel bont mewn llawer o gymwysiadau. Mae'r PRO280LM yn cynnig cydbwysedd ymarferol rhwng ei ôl troed a'i allu i gario echel Z gyda llwyth tâl cwsmer.

Ar gyfer y dyluniadau IgM, gwnaethom efelychu cysyniadau a chynlluniau dylunio sylfaenol yr echelinau uchod yn agos, a'r gwahaniaeth sylfaenol yw bod yr echelinau IgM yn cael eu hadeiladu'n uniongyrchol i strwythur y gwenithfaen, ac felly heb y seiliau cydran wedi'u peiriannu sy'n bresennol yn y dyluniadau llwyfan-ar-granite.

Yn gyffredin yn y ddau achos dylunio yw'r echel z, a ddewiswyd i fod yn gam pro190SL a yrrir gan sgriw pêl. Mae hwn yn echel boblogaidd iawn i'w defnyddio yn y cyfeiriadedd fertigol ar bont oherwydd ei gapasiti llwyth tâl hael a'i ffactor ffurf gymharol gryno.

Mae Ffigur 2 yn dangos y systemau cam-ar-granite ac IgM penodol a astudiwyd.

Cymhariaeth Dechnegol

Mae systemau IgM wedi'u cynllunio gan ddefnyddio amrywiaeth o dechnegau a chydrannau sy'n debyg i'r rhai a geir mewn dyluniadau cam-ar-granite traddodiadol. O ganlyniad, mae nifer o briodweddau technegol yn gyffredin rhwng systemau IgM a systemau cam-ar-granite. I'r gwrthwyneb, mae integreiddio echelinau cynnig yn uniongyrchol i'r strwythur gwenithfaen yn cynnig sawl nodwedd wahaniaethol sy'n gwahaniaethu systemau IgM oddi wrth systemau cam-ar-granite.

Ffactor Ffurflen

Efallai bod y tebygrwydd amlycaf yn dechrau gyda sylfaen y peiriant - y gwenithfaen. Er bod gwahaniaethau yn y nodweddion a'r goddefiannau rhwng dyluniadau cam-ar-granite ac IgM, mae dimensiynau cyffredinol y sylfaen gwenithfaen, y codwyr a'r bont yn gyfwerth. Mae hyn yn bennaf oherwydd bod y teithiau enwol a therfyn yn union yr un fath rhwng cam-ar-granite ac IgM.

Cystrawen

Mae diffyg seiliau echel cydran beiriannu yn y dyluniad IgM yn darparu rhai manteision dros atebion cam-ar-granite. Yn benodol, mae lleihau cydrannau yn dolen strwythurol yr IgM yn helpu i gynyddu stiffrwydd cyffredinol yr echel. Mae hefyd yn caniatáu pellter byrrach rhwng y sylfaen gwenithfaen ac arwyneb uchaf y cerbyd. Yn yr astudiaeth achos benodol hon, mae'r dyluniad IgM yn cynnig uchder arwyneb gwaith 33% yn is (80 mm o'i gymharu â 120 mm). Nid yn unig y mae'r uchder gweithio llai hwn yn caniatáu dyluniad mwy cryno, ond hefyd mae'n lleihau'r gwrthbwyso peiriant o'r modur ac amgodiwr i'r pwynt gwaith, gan arwain at lai o wallau ABBE ac felly gwell perfformiad lleoli pwynt gwaith.

Cydrannau echel

Wrth edrych yn ddyfnach i'r dyluniad, mae'r datrysiadau llwyfan-ar-granite ac IgM yn rhannu rhai cydrannau allweddol, megis moduron llinol ac amgodyddion safle. Mae dewis trac grymus a magnet cyffredin yn arwain at alluoedd allbwn grym cyfatebol. Yn yr un modd, mae defnyddio'r un amgodyddion yn y ddau ddyluniad yn darparu datrysiad manwl union yr un fath ar gyfer lleoli adborth. O ganlyniad, nid yw'r cywirdeb llinol ac ailadroddadwyedd yn sylweddol wahanol rhwng datrysiadau cam-ar-granite ac IgM. Mae cynllun cydran tebyg, gan gynnwys gwahanu a goddef a goddef, yn arwain at berfformiad tebyg o ran cynigion gwall geometrig (hy sythrwydd llorweddol a fertigol, traw, rholio ac yaw). Yn olaf, mae'r ddau elfen ategol, gan gynnwys rheoli cebl, terfynau trydanol a stwff caled, yn sylfaenol union yr un fath o ran swyddogaeth, er y gallant amrywio rhywfaint mewn ymddangosiad corfforol.

Berynnau

Ar gyfer y dyluniad penodol hwn, un o'r gwahaniaethau mwyaf nodedig yw dewis Bearings Canllaw Llinol. Er bod Bearings Pêl sy'n ail-gylchredeg yn cael eu defnyddio mewn systemau cam-ar-granite ac IgM, mae'r system IgM yn ei gwneud hi'n bosibl ymgorffori Bearings mwy, mwy caeth yn y dyluniad heb gynyddu'r uchder gweithio echel. Oherwydd bod y dyluniad IgM yn dibynnu ar y gwenithfaen fel ei sylfaen, yn hytrach na sylfaen cydran beiriannu ar wahân, mae'n bosibl adennill peth o'r eiddo tiriog fertigol a fyddai fel arall yn cael ei fwyta gan sylfaen wedi'i beiriannu, ac yn y bôn yn llenwi'r gofod hwn â berynnau mwy wrth barhau i leihau'r uchder cludo cyffredinol uwchben y gwenithfaen.

Stiffrwydd

Mae'r defnydd o gyfeiriannau mwy yn y dyluniad IgM yn cael effaith ddwys ar stiffrwydd onglog. Yn achos yr echel isaf corff eang (Y), mae'r toddiant IgM yn cynnig dros 40% yn fwy o stiffrwydd y gofrestr, 30% yn fwy o stiffrwydd traw ac 20% yn fwy o stiffrwydd yaw na dyluniad cam-ar-granite cyfatebol. Yn yr un modd, mae pont yr IgM yn cynnig cynnydd pedair gwaith yn stiffrwydd y gofrestr, yn dyblu stiffrwydd y traw a mwy na 30% yn fwy o stiffrwydd yaw na'i gymar cam-ar-granite. Mae stiffrwydd onglog uwch yn fanteisiol oherwydd ei fod yn cyfrannu'n uniongyrchol at well perfformiad deinamig, sy'n allweddol i alluogi trwybwn peiriant uwch.

Llwytho capasiti

Mae Bearings mwy yr ateb IgM yn caniatáu ar gyfer capasiti llwyth tâl sylweddol uwch na datrysiad cam-ar-granite. Er bod gan echel sylfaen PRO560LM yr hydoddiant cam-ar-granite gapasiti llwyth o 150 kg, gall yr hydoddiant IgM cyfatebol ddarparu ar gyfer llwyth tâl 300 kg. Yn yr un modd, mae echel pont Pro280LM y llwyfan-ar-granite yn cefnogi 150 kg, ond gall echel pont yr ateb IgM gario hyd at 200 kg.

Offeren Symud

Er bod y berynnau mwy yn yr echelinau IgM sy'n dwyn mecanyddol yn cynnig gwell priodoleddau perfformiad onglog a mwy o allu i gario llwyth, maent hefyd yn dod â thryciau trymach mwy. Yn ogystal, mae'r cerbydau IgM wedi'u cynllunio fel bod rhai nodweddion wedi'u peiriannu sy'n angenrheidiol i echel llwyfan-ar-granite (ond nid yw'n ofynnol gan echel IgM) yn cael eu tynnu i gynyddu stiffrwydd rhannol a symleiddio gweithgynhyrchu. Mae'r ffactorau hyn yn golygu bod gan yr echel IgM fàs symudol mwy nag echel lwyfan-ar-granite cyfatebol. Anfantais ddiamheuol yw bod cyflymiad uchaf yr IgM yn is, gan dybio bod allbwn y grym modur yn ddigyfnewid. Ac eto, mewn rhai sefyllfaoedd, gall màs symudol mwy fod yn fanteisiol o'r safbwynt y gall ei syrthni mwy ddarparu mwy o wrthwynebiad i aflonyddwch, a all gydberthyn â mwy o sefydlogrwydd yn y safle.

Dynameg strwythurol

Mae stiffrwydd dwyn uwch y system IgM a cherbyd mwy anhyblyg yn darparu buddion ychwanegol sy'n amlwg ar ôl defnyddio pecyn meddalwedd dadansoddi elfen gyfyngedig (FEA) i berfformio dadansoddiad moddol. Yn yr astudiaeth hon, gwnaethom archwilio cyseiniant cyntaf y cerbyd symudol oherwydd ei effaith ar led band servo. Mae'r cerbyd Pro560LM yn dod ar draws cyseiniant ar 400 Hz, tra bod y cerbyd IgM cyfatebol yn profi'r un modd yn 430 Hz. Mae Ffigur 3 yn dangos y canlyniad hwn.

Gellir priodoli cyseiniant uwch yr hydoddiant IgM, o'i gymharu â llwyfan-ar-granite traddodiadol, yn rhannol i'r cerbyd llymach a dyluniad dwyn. Mae cyseiniant cerbyd uwch yn ei gwneud hi'n bosibl cael mwy o led band servo ac felly gwell perfformiad deinamig.

Amgylchedd gweithredu

Mae selability echel bron bob amser yn orfodol pan fydd halogion yn bresennol, p'un a ydynt yn cael eu cynhyrchu trwy broses y defnyddiwr neu fel arall yn bodoli yn amgylchedd y peiriant. Mae datrysiadau cam-ar-granite yn arbennig o addas yn y sefyllfaoedd hyn oherwydd natur gaeedig gynhenid ​​yr echel. Mae camau llinellol pro-gyfres, er enghraifft, yn dod â gorchuddion caled a morloi ochr sy'n amddiffyn y cydrannau cam mewnol rhag halogi i raddau rhesymol. Gellir ffurfweddu'r camau hyn hefyd gyda sychwyr pen bwrdd dewisol i ysgubo malurion oddi ar y clawr caled uchaf wrth i'r llwyfan groesi. Ar y llaw arall, mae llwyfannau cynnig IgM yn gynhenid ​​agored eu natur, gyda'r berynnau, y moduron a'r amgodyddion yn agored. Er nad yw'n broblem mewn amgylcheddau glanach, gall hyn fod yn broblemus pan fydd halogiad yn bresennol. Mae'n bosibl mynd i'r afael â'r mater hwn trwy ymgorffori gorchudd ffordd arbennig ar ffurf megin mewn dyluniad echel IgM i ddarparu amddiffyniad rhag malurion. Ond os na chaiff ei weithredu'n gywir, gall y megin ddylanwadu'n negyddol ar gynnig yr echel trwy rannu grymoedd allanol ar y cerbyd wrth iddo symud trwy ei ystod lawn o deithio.

Gynhaliaeth

Mae defnyddioldeb yn wahaniaethydd rhwng llwyfannau cynnig cam-ar-granite ac IgM. Mae echelinau modur llinol yn adnabyddus am eu cadernid, ond weithiau mae angen cynnal a chadw. Mae rhai gweithrediadau cynnal a chadw yn gymharol syml a gellir eu cyflawni heb dynnu na dadosod yr echel dan sylw, ond weithiau mae angen rhwygo mwy trylwyr. Pan fydd y platfform cynnig yn cynnwys camau arwahanol wedi'u gosod ar wenithfaen, mae gwasanaethu yn dasg weddol syml. Yn gyntaf, disgynwch y llwyfan o'r gwenithfaen, yna perfformiwch y gwaith cynnal a chadw angenrheidiol a'i ail -leoli. Neu, dim ond rhoi cam newydd yn ei le.

Weithiau gall atebion IgM fod yn fwy heriol wrth berfformio cynnal a chadw. Er bod disodli trac magnet sengl o'r modur llinellol yn syml iawn yn yr achos hwn, mae cynnal a chadw ac atgyweiriadau mwy cymhleth yn aml yn cynnwys dadosod llawer neu'r cyfan o'r cydrannau sy'n cynnwys yr echel, sy'n cymryd mwy o amser pan fydd cydrannau wedi'u gosod yn uniongyrchol i wenithfaen. Mae hefyd yn anoddach adlinio'r echelinau gwenithfaen i'w gilydd ar ôl perfformio cynnal a chadw-tasg sy'n llawer mwy syml gyda chamau arwahanol.

Tabl 1. Crynodeb o'r gwahaniaethau technegol sylfaenol rhwng datrysiadau cam-ar-granite ac IgM sy'n dwyn mecanyddol.

Cymhariaeth Economaidd

Er y bydd cost absoliwt unrhyw system gynnig yn amrywio ar sail sawl ffactor gan gynnwys hyd teithio, manwl gywirdeb echel, capasiti llwyth a galluoedd deinamig, mae cymariaethau cymharol IgM tebyg IgM a systemau cynnig cam-ar-granite a gynhelir yn yr astudiaeth hon yn awgrymu bod datrysiadau IgM yn gallu cynnig costau gwrth-gyfrwng i lawr yn is.

Mae ein hastudiaeth economaidd yn cynnwys tair cydran cost sylfaenol: rhannau peiriant (gan gynnwys rhannau wedi'u cynhyrchu a chydrannau a brynwyd), y cynulliad gwenithfaen, a llafur a gorbenion.

Rhannau peiriant

Mae datrysiad IgM yn cynnig arbedion nodedig dros ddatrysiad cam-ar-granite o ran rhannau peiriant. Mae hyn yn bennaf oherwydd diffyg seiliau llwyfan wedi'u peiriannu'n gywrain ar yr echelinau Y a X, sy'n ychwanegu cymhlethdod a chost i'r atebion llwyfan-ar-granite. At hynny, gellir priodoli arbedion cost i symleiddio cymharol rhannau wedi'u peiriannu eraill ar y toddiant IgM, fel y cerbydau sy'n symud, a all fod â nodweddion symlach a goddefiannau ychydig yn fwy hamddenol wrth eu cynllunio i'w defnyddio mewn system IgM.

Cynulliadau Gwenithfaen

Er ei bod yn ymddangos bod gan y gwasanaethau pont-riser gwenithfaen yn y systemau IgM a llwyfan-ar-granite ffactor ffurf ac ymddangosiad tebyg, mae'r cynulliad gwenithfaen IgM ychydig yn ddrytach. Mae hyn oherwydd bod y gwenithfaen yn y toddiant IgM yn cymryd lle'r seiliau llwyfan wedi'u peiriannu yn y toddiant cam-ar-granite, sy'n ei gwneud yn ofynnol i'r gwenithfaen fod â goddefiannau tynnach yn gyffredinol mewn rhanbarthau critigol, a hyd yn oed nodweddion ychwanegol, megis toriadau allwthiol a/neu fewnosodiadau dur edau, er enghraifft. Fodd bynnag, yn ein hastudiaeth achos, mae cymhlethdod ychwanegol y strwythur gwenithfaen yn fwy na'i wrthbwyso gan y symleiddio mewn rhannau peiriant.

Llafur a gorbenion

Oherwydd y nifer fawr o debygrwydd wrth ymgynnull a phrofi'r systemau IgM a llwyfan-ar-granite, nid oes gwahaniaeth sylweddol mewn costau llafur a gorbenion.

Unwaith y bydd yr holl ffactorau cost hyn wedi'u cyfuno, mae'r datrysiad IgM penodol sy'n dwyn mecanyddol a archwiliwyd yn yr astudiaeth hon oddeutu 15% yn llai costus na'r datrysiad cam-dwyn, cam-ar-granite.

Wrth gwrs, mae canlyniadau'r dadansoddiad economaidd yn dibynnu nid yn unig ar briodoleddau fel hyd teithio, manwl gywirdeb a chynhwysedd llwyth, ond hefyd ar ffactorau megis dewis y cyflenwr gwenithfaen. Yn ogystal, mae'n ddoeth ystyried y costau cludo a logisteg sy'n gysylltiedig â chaffael strwythur gwenithfaen. Yn arbennig o ddefnyddiol ar gyfer systemau gwenithfaen mawr iawn, er eu bod yn wir am bob maint, gall dewis cyflenwr gwenithfaen cymwys yn agosach at leoliad cynulliad terfynol y system helpu i leihau costau hefyd.

Dylid nodi hefyd nad yw'r dadansoddiad hwn yn ystyried costau ôl-weithredu. Er enghraifft, mae'n debyg y bydd angen gwasanaethu'r system gynnig trwy atgyweirio neu ailosod echel cynnig. Gellir gwasanaethu system lwyfan-ar-granite trwy dynnu ac atgyweirio/ailosod yr echel yr effeithir arni yn unig. Oherwydd y dyluniad mwy modiwlaidd ar ffurf llwyfan, gellir gwneud hyn yn gymharol rwyddineb a chyflymder, er gwaethaf cost cychwynnol uwch. Er y gellir cael systemau IgM yn gyffredinol am gost is na'u cymheiriaid cam-ar-granite, gallant fod yn fwy heriol i ddadosod a gwasanaethu oherwydd natur integredig yr adeiladu.

Nghasgliad

Yn amlwg gall pob math o ddyluniad platfform cynnig-cam-ar-granite ac IgM-gynnig buddion penodol. Fodd bynnag, nid yw bob amser yn amlwg pa un yw'r dewis mwyaf delfrydol ar gyfer cais cynnig penodol. Felly, mae'n fuddiol iawn partneru â chyflenwr systemau cynnig ac awtomeiddio profiadol, fel Aerotech, sy'n cynnig dull ymgynghorol sy'n canolbwyntio ar gais yn benodol i archwilio a darparu mewnwelediad gwerthfawr i ddewisiadau datrysiadau datrysiadau i herio cymwysiadau rheoli cynnig ac awtomeiddio. Deall nid yn unig y gwahaniaeth rhwng y ddau fath hyn o atebion awtomeiddio, ond hefyd agweddau sylfaenol y problemau y mae'n ofynnol iddynt eu datrys, yw'r allwedd sylfaenol i lwyddiant wrth ddewis system gynnig sy'n mynd i'r afael ag amcanion technegol ac ariannol y prosiect.

O Aerotech.