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機械式自平衡裝置

發布時間:2025-06-20 14:53:32

『壹』 對數控加工中心的升降台系統需要自動平衡裝置,簡其原理

在磨削加工過程中,砂輪的振動是產生工件已加工表面振紋、影響加工質量的重要因素。引起這種振動的原因有工件和刀具傳動系統的擾動以及砂輪不平衡引起的主軸振動兩個方面。前者一般可以通過磨床的減振設備有效地消除,而後者則主要通過對砂輪進行平衡校正來解決。砂輪的平衡技術按自動化程度可分為人工平衡、半自動平衡和自動平衡3類。目前人們在研究半自動平衡的同時正致力於自動平衡的研究。日本開發的一種Balanceeye/norilake半自動平衡裝置,通過振動測試分析,指出平衡塊的安放位置,停機後人工穩定平衡配重塊,再開車進行平衡測定。它基本代表了半自動平衡的水平。在自動平衡中,機械式增重平衡器是發展最早、應用最廣的一類。自動平衡目前在國外已發展為液體平衡(日本)和利用氟里昂作為平衡介質的液汽平衡(美國)。本文研究的是一種利用增重平衡原理,根據振幅大小的變化規律,通過調整配重相對位置實現砂輪動態平衡校正的方法和裝置。
2 平衡原理和平衡頭結構
平衡原理
平衡裝置簡圖如圖1所示,磨床砂輪屬於剛性轉子。剛性轉子由於其質心與回轉中心不重合所引起的振動響應即旋轉失衡是磨床主軸振動的重要因素。若磨床主軸部件總質量為M,不平衡質量為m,等效不平衡質點與回轉中心的距離(偏心距)為e,則由此引起的穩態受迫振動的振幅為 (1)

可見在一定的轉速和阻尼條件下,由於偏心所引起的主軸振幅與偏心質量的質徑積me成正比。
砂輪的偏心質量可以用給定質徑積的偏心質量來進行平衡補償。若砂輪及給定質徑積的補償偏心質量(偏重齒圈)的軸向寬度b與其直徑D之比b/D<1/5,則可以認為偏心質量和偏重齒圈的補償質量形成的慣性力構成以轉子回轉軸為匯交點的平面匯交力系,如圖2所示,其中Fm,F1,F2分別為砂輪偏心質量及補償質量形成的慣性力。
由平面匯交力系的平衡條件可知,轉子平衡時有,即 (2)

若e1=e2=eb,m1=m2=mb則F1=F2=Fba1=......More↓↓↓

『貳』 新風系統中為什麼用定風量閥,原因竟是這樣

定風量閥是一種無需外部動力的機械式自動裝置,適用於需要固定風量的通風空調系統。它利用風管內氣流的力量來定位控制閥門的位置,確保在整段壓力范圍內氣流維持在預先設定的流量上。

在新風系統中,定風量閥的應用非常廣泛。當前市場上,風機盤管與新風系統結合的空調方式仍然較為常見,尤其是在賓館的客房部分和大多數的寫字樓、辦公樓中。常見的做法是每層設置一個新風機組,新風干管鋪設在走道中,通過幾十根支管從總管接入各個房間,就像樹干分出的枝椏。

比如賓館客房,每間客房的新風量一般設定為100立方米/小時,如何確保各個支管的風量一致?通常,設計師會在新風支管上安裝一個風量調節閥,希望通過後期調試來完成風量分配。然而,由於新風系統中干管較長、支管較短,風量調節閥的調節既不直觀,精確度也不理想。每間客房的新風量僅有100立方米/小時,風量非常小,這種調試幾乎是不可能完成的。

為確保各房間的新風量達到設計標准,無需施工單位逐個房間進行平衡,只需在每根新風支管上安裝定風量閥,問題便迎刃而解。定風量閥在總風量足夠的情況下,能夠自動調節,確保輸送到各個房間的新風量均能滿足人體健康需求。這對於高層建築和寫字樓來說尤為明顯,無需擔心新風量不足的問題。

定風量閥在新風系統設計中的應用,確實解決了新風量不足的問題,可以說是新風系統的關鍵「關節」。其重要性不言而喻,它不僅提高了通風效率,還保證了室內空氣質量,為人們提供更加舒適的生活和工作環境。

『叄』 防跑偏-防跑偏裝置(自平衡校正器)的工作原理是什麼

【皮帶機自平衡校正器】技術特點
中間托輥控制皮帶運行方向,兩側托輥不會損傷皮帶邊緣。
利用皮帶跑偏趨勢所產生的反作用力進行校正,使其達到重新平衡。
快速隨即校正,同步響應,並且不需要動力執行元件。
既可上下兩層同時校正,又可分別單獨使用。
自平衡,安裝簡單,調整便捷,性能可靠,使用壽命長。

『肆』 鋼絲繩張力平衡裝置有哪些類型

自動張力平衡器和手動張力平衡器。
1、自動張力平衡器:這種裝置通過使用彈簧或氣動裝置來自動調整鋼絲繩的張力,以保持各股鋼絲繩之間的平衡。當其中一根鋼絲繩受力變化時,自動張力平衡器會自動調整其他鋼絲繩的張力,使它們保持平衡狀態。這種裝置通常用於吊橋、起重機等需要保持平衡的應用中。
2、手動張力平衡器:這種裝置需要人工操作來調整鋼絲繩的張力。它通常由一個可旋轉的滾輪或螺旋裝置組成,通過手動調節裝置的位置,可以增加或減小鋼絲繩的張力,以達到平衡的目的。手動張力平衡器常見於各種機械設備中,如升降機、索道等。

『伍』 重載機械臂之平衡缸詳解

重載機械臂的平衡缸主要用於平衡機械臂關節處的負載扭矩,降低關節對動力的需求,從而可以選用功率較小的電機,使得機體更加緊湊、節能低價。此外,通過平衡負載還可以用於改善系統的動態性能,達到更好的精度和響應。本文將從平衡系統的工作原理、理論模型、設計計算、系統維保等方面進行總結。

對於六軸工業機械臂來說,當臂展伸直後,2軸電機需要承受整個機器人大部分的自重和負載重量,加上運動時產生的慣性力和向心力等動態載荷,在中小負載的機型上靠電機的「抱閘」力矩和輸出力矩來保持平衡,這要求電機的力矩參數大於2軸的負載力矩。

但當工業機械臂屬於重載時,這類機械臂為了降低關節驅動力矩,均帶有平衡裝置,通常在機器人本體結構設計時,將平衡裝置設置在大臂、小臂和手腕處。目前,工業機器人的平衡系統主要有附加配重式、附加平衡電機式、彈簧缸式、氣缸式、彈簧-凸輪式、液壓-氣動式等。

通過平衡裝置產生的平衡力矩平衡掉部分偏重力矩,從而減少機器人關節的所需驅動力矩,達到降低能耗和成本的作用;在機器人運動中可以減小不平衡力矩的波動,減少對驅動系統的沖擊,改善機器人動態特性;減小傳動部件載荷,減少磨損和變形,提高壽命;降低特殊情況下對剎車裝置的需求。

附加平衡電機式是指在關節軸上增加一個伺服電機,用於產生與偏重力矩大小相等方向相反的力矩,來平衡自重引起的不平衡力矩。該方式需要增加一倍的電機和控制系統,造成浪費。

該方式通過在機器人連桿上增加平衡配重塊來重新調整質量分布,以使連桿重心落在關節驅動軸線附近,從而達到平衡目的,該平衡機構簡圖如圖2所示,靜平衡條件為[公式]

使用配重塊對於機械臂來說,是成本最低的方式,但這種方式會增加轉動慣量和質量,增大了後繼臂桿的負載,從而導致電機驅動力矩隨之增大,動力學特性也變壞了,因此配重平衡式通常用於平衡力矩較小的機器人上。

在輕型負載中,為了改善系統的動態性能,達到更好的精度和響應,還會在負載端增加恆力磁彈簧平衡系統,磁彈簧通常由動子、定子組成,其中,定子內壁安裝有滑動軸承,為動定子之間的運動提供導向。磁彈簧的原理是利用動定子內永磁體的相互作用產生力,無需外部電源或控制,該作用力在行程范圍內方向恆定,大小不變,相比機械彈簧來說,剛度好,力恆定。

在當前應用中,彈簧缸和液壓缸的應用較為廣泛,選型流程如圖

機械臂平衡缸是用於平衡大臂、小臂、手腕、負載因重力對機械臂2軸產生的力矩,以減小2軸電機的力矩要求,理論上來講,希望平衡缸能夠將2軸負載力矩全部平衡,但實際上是無法應用該種情況的,因此需要找到最優狀態。

在選擇平衡缸時,需要根據具體機器人的負載情況和工作環境進行計算,以確定最佳的平衡缸型號和參數。平衡缸的結構和工作原理各不相同,包括彈簧缸、液壓缸、氣缸、磁彈簧等,每種類型都有其特點和適用場景。

通過合理的平衡缸設計和選擇,可以顯著降低機械臂的動力需求,提高系統的工作效率和穩定性,同時降低整體成本。在日常維護中,應注意平衡缸的潤滑和檢查,確保其正常工作,以延長機械臂的使用壽命。

『陸』 常見的機械手有哪些種類

根據機械手臂運動形式的不同,機械手可以分為四種形式:直角坐標式、圓柱坐標式、極坐標式和多關節式,下面機械手廠家就簡單的介紹一下這四種形式的機械手各有什麼特點:
1、直角坐標式機械手:手臂在直角坐標系的三個坐標軸方向作直線移動,即手臂的前後伸縮、上下升降和左右移動。這種坐標形式占據空間大而工作范圍卻相對較小、慣性大,它適用於工作位置成直線排列的情況。
2、圓柱坐標式機械手:手臂作前後伸縮、上下升降和在水平面內擺的動作。與直角坐標式相比,所佔空間較小而工作范圍較大,但由於機構結構的關系,高度方向上的最低位置受到限制,所以不能抓取地面上的物體,慣性也比較大。這是機械手中應用較廣的一種坐標形式。
3、極坐標式機械手:手臂作前後伸縮、上下俯仰和左右擺動的動作。其最大特點是以簡單的機構得到較大的工作范圍,並可抓取地面上的物體。其運動慣性較小,但手臂擺角的誤差通過手臂會引起放大。
4、多關節式機械手:其手臂分為大臂和小臂兩段,大小臂之間由肘關節連接,而大臂與立柱之間又連接成肩關節,再加上手腕與小臂之間的腕關節,多關節式機械手可以完成近乎人手那樣的動作。多關節式機械手動作靈活,運動慣性小.能抓取緊靠機座的工件,並能繞過障礙物進行工作。多關節式機械手適應性廣,在引人計算機控制後,它的動作控制既可由程序完成,又可通過記憶模擬.是機械手的發展方向。

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