Повечето конвейери се задвижват с асинхронен двигател и честотен регулатор — те движат лентата с постоянна или регулируема скорост. Серво задвижване е нужно, когато лентата трябва да спира точно на позиция, да се движи на стъпки (индексиране) или да е синхронизирана с друга машина — етикетираща, режеща, опаковъчна.
1. Сила на лентата
За хоризонтален лентов конвейер с лента, която се плъзга по маса, силата е F = μ · m · g, където m е масата на товара и лентата, а μ — коефициентът на триене между лентата и масата (около 0,3–0,5 при плъзгане по маса според лентата, много по-малко при ролкова основа). При наклон се добавя m · g · sin α.
Пример: 50 kg товар, μ = 0,3 → F = 0,3 · 50 · 9,81 ≈ 147 N.
2. Момент и обороти
При задвижващ барабан с диаметър D моментът на барабана е T = F · D / 2, а оборотите — n = v / (π · D). С D = 100 mm и скорост на лентата 0,5 m/s: T ≈ 147 · 0,05 ≈ 7,4 N·m и n ≈ 0,5 / 0,314 ≈ 1,59 об/s ≈ 95 min⁻¹.
Барабанът се върти бавно, а номиналните обороти на серво двигателите обикновено са 2000–3000 min⁻¹, затова между тях се поставя планетарен редуктор. С предавателно число i = 10 и к.п.д. 0,95 двигателят трябва да даде 7,4 / (10 · 0,95) ≈ 0,78 N·m при около 955 min⁻¹.
3. Ускорение
При индексиране лентата ускорява и спира многократно, затова се добавя моментът за ускорение. Масата на товара, пренесена към вала на двигателя, е J = m · (D/2)² / i² = 50 · 0,05² / 100 = 1,25 · 10⁻³ kg·m². За да ускори до 955 min⁻¹ (100 rad/s) за 0,2 s, двигателят трябва да даде още J · ω / t ≈ 1,25 · 10⁻³ · 100 / 0,2 ≈ 0,63 N·m. Към това се добавят инерциите на барабаните, лентата и ротора.
Средноквадратичният момент за целия цикъл трябва да е под номиналния момент на двигателя, а най-големият (тук около 1,4 N·m) — под максималния от каталога. В примера подхожда серво двигател от порядъка на 400 W (при 3000 min⁻¹ номиналният момент на такъв двигател е около 1,27 N·m, тъй като P = T · ω).
4. Управление
За индексиране не е нужен отделен контролер за движение: ASDA-B3 има вътрешен позиционер с до 99 PR пътеки — ходът, скоростта и ускорението на всяка стъпка се задават в задвижването, а PLC подава само номера на стъпката и командата. При синхронизация с друга машина се използва електронна гърбица или мрежа EtherCAT.
Серво или честотен регулатор
- Постоянна или бавно регулирана скорост — честотен регулатор и асинхронен двигател.
- Спиране на позиция с точност под милиметър, кратък цикъл, синхронизация — серво.
- Спиране по сигнал от сензор без строга точност — често стига честотен регулатор с функция за позициониране.
Повече за разликите — в статията „Разлика между серво задвижвания и стъпкови задвижвания“ и в категорията „Серво управления и мотори“. МЕХАТРОНИКС ЕООД оразмерява задвижването по товара и такта на вашия конвейер — изпратете ни масата, скоростта и цикъла през „Контакти“.