技術資料直線作動機高速千斤頂選擇

要求

所用設備:升降台、壓入機等。

佈局.....

兩個千斤頂的同步(獨立馬達驅動或與一個馬達聯軸器)等。

操作周期.....參見右圖時間周期
  • 最大負荷 (W).....負荷或工件重量N
  • 螺釘軸速度 (V).....千斤頂所需速度m/min
  • 行程.....實際使用的行程mm

安裝形狀.....表面固定、法蘭固定等

安裝狀態.....底座固定、軸端固定等

時間周期

時間周期

選擇程序

1.計算修正負荷Ws

考慮載重的性質,參考使用係數(表 1)計算修正後的載重 Ws。

修正荷載 Ws (kN) = 最大荷載 W (kN) ×使用係數Sf

表 1.使用係數Sf

負載性質 使用案例 使用係數
無衝擊順暢動作
負荷慣性小
閥門的開閉
輸送機切換裝置
1.0~1.3
有輕微衝擊的動作
負荷慣性中
各種移動裝置
各種升降機升降
1.3~1.5
大衝擊、震動動作
負荷慣性大
通過臺車搬運物、保持軋輥的定位 1.5~3.0

註:以上使用係數為一般性指導原則,應依使用條件決定。

2.計算每臺千斤頂的負荷W

每個千斤頂的載重 W 由修正後的載重 Ws 計算得出。對於連動操作,請參考連動係數(表 2)進行計算。

每個千斤頂的載重 W (kN) = 修正後的載重 Ws (kN) / 所用千斤頂數量 ×連動係數fd

表2.連動係數fd

聯動臺數 (臺) 2 3 4 5~8
連動係數 0.95 0.9 0.85 0.8

3. 暫定選擇高速千斤頂的型號

臨時選定具有滿足1臺千斤頂的負荷W的容許推力的型號。

選定行程時要考慮使用行程的余量。根據安裝形式、軸配置選擇型號。

註意事項

  • (1)為避免使用負荷 (靜態、動態)、衝擊負荷同時超過容許推力,請選擇充分考慮安全的型號。
  • (2) 如果千斤頂使用超過其行程範圍,可能會損壞千斤頂。 Linispeed高速千斤頂配有固定器,但這只是為了防止在安裝過程中手動操作時螺絲脫落。
  • (3)在任何情況下都請不要進行固定。如果進行止擋,就會對千斤頂內部產生重大損傷。
  • (4)法蘭安裝時,存在必須將容許推力限制在50%以下的負荷方向。有關詳細信息,請參閱此處

4. 檢查預計走行距離

檢查是否達到預期走行距離。如果超過預期走行距離,請增加車架編號並重新計算。

有關壽命計算的詳細信息,請參閱此處

5.檢查失穩載荷

施加壓縮負荷時,應確認在容許屈曲負荷以下。(此處)

超過容許值的情況下,增加千斤頂的尺寸重新計算。

6.復查輸入軸容差過載

在輸入軸上安裝皮帶等時,請確保其低於允許的懸載。

超過容許值的情況下,提高千斤頂的框號重新研究。

7.確認所需輸入轉速

根據所需螺釘軸速度求出千斤頂所需的輸入轉速。

N = V ×R

N:輸入轉速r/min

V:螺釘軸速度m/min

l:螺釘導程m

R:蝸桿速比

規格的各個項目請參照產品頁面。

允許的輸入轉速為 3000 r/min。

請確保低於此轉速。

8. 檢查負荷時間率

確認每周期運行時間的百分比。

檢查負荷時間率%ED 是否在允許的範圍內。

詳細內容請參照這裡

×
(可以通過拖動來移動)

使用高速千斤頂時,減速齒輪表面溫度(包括環境溫度)不得超過 90°C。

下表所示為減速部表面溫度在90°C以下時的大衹負荷率 (%ED) 。(不是保證值。)

實際使用時請確認減速部表面溫度。

入力回転速度

SJ015H

環境溫度20°C
SJ015H 周囲温度 20℃

單擊放大

環境溫度30°C
SJ015H 周囲温度 30℃

單擊放大

環境溫度40°C
SJ015H 周囲温度 40℃

單擊放大

SJ030H

環境溫度20°C
SJ030H 周囲温度 20℃

單擊放大

環境溫度30°C
SJ030H 周囲温度 30℃

單擊放大

環境溫度40°C
SJ030H 周囲温度 40℃

單擊放大

SJ050H

環境溫度20°C
SJ050H 周囲温度 20℃

單擊放大

環境溫度30°C
SJ050H 周囲温度 30℃

單擊放大

環境溫度40°C
SJ050H 周囲温度 40℃

單擊放大

%ED= 1個周期的運行時間 1個周期的運行時間+1個周期的間歇時間 ×100 (%)

根據時間週期表計算負荷時間率%ED 的公式如下:

%ED = t1 + t3 t1 + t2 + t3 + t4 ×100(%)

9.必要輸入扭矩的確認

計算所需輸入扭矩。

使用伺服電機時,請選擇滿足伺服電機容許扭矩的型號。

T = W×ℓ π×R×η + To

T:所需輸入扭矩N・m

W:升降負荷N

l:螺釘導程m

π:圓周率3.14

R:蝸桿速比

η:千斤頂綜合效率或起動效率註)

To:無負荷空轉扭矩N·m

*有關螺桿導程、蝸輪蝸桿速比、整體效率及空載空轉扭力等參數,請參考各產品的主要規格頁。請注意螺桿導程的單位。

0.025m-->例如)25mm ---> 0.025米

註)請務必通過起動效率確認起動時所需的輸入扭矩。

10.確認所需輸入容量

P = T×N 9550

T:所需輸入扭矩N・m

P:所需輸入容量kW

N:輸入轉速r/min

11.確認輸入軸扭轉扭矩

可連接在同一線上的千斤頂的連動臺數受軸強度的限制,請參照容許輸入軸扭矩。

例)千斤頂的配置如下圖所示為直型時,驅動源的千斤頂將兩臺所需的輸入扭矩傳遞到輸入軸。
確認這2臺車的扭矩是否在容許輸入軸扭矩以下。

※起動時的峰值扭矩請註意不要超過容許輸入軸扭矩。

入力軸ねじりトルクの確認 30℃

僅千斤頂A所需扭矩T A

僅千斤頂B所需扭矩T B

驅動源所需扭矩 Tt = T A + T B < 輸入軸允許扭矩

有關允許的輸入軸扭矩,請參閱各產品的主要規格頁面。

12.確定選項

根據使用情況選擇選項。

  • ·輸出選項
  • ·控制選項

13. 確定高速千斤頂本體型號

確定高速千斤頂本體的官方型號。

選定示例

要求

使用機械..... 4臺聯動升降機、工廠內常溫 (30°C)、無塵

佈局.....連接2臺千斤頂,由1臺帶制動的伺服馬達驅動。兩組升降。(圖1)

運行周期.....參照圖2

  • ·最大載荷 (W) :28kN/4
  • ·螺釘軸速度 (V) :180mm/s (10.8m/min)
  • ·行程:540mm

安裝形狀.....法蘭安裝、法蘭為外殼側

安裝狀態.....底座固定 - 軸端固定(附桌上型先端金具)

預期壽命..... 30周期x 2次/小時x 8小時/天x 250天/年x 3年

圖1佈局

レイアウト

2個千斤頂 (共4個) 升降

圖2時間周期

時間周期
每周期的小時數
t1 3sec
t2 2sec
t3 3sec
t4 6sec
t 14sec
  • 1. 修正後的載重 Ws 由最大載重計算得出(使用係數sf = 1.3)。

    Ws = 28×1.3 = 36.4kN

  • 2. 每個千斤頂的負載 W 為(假設連動係數fd = 0.85)。

    W = 36.4 / 4 / 0.85 = 10.7kN

  • 3.根據每臺千斤頂的負荷臨時選定形式SJ015H

    與使用行程540mm相比,千斤頂的行程余量估計為600mm。

  • 4. 根據使用頻率計算預期走行距離。

    預計走行距離= 0.54 × 2 × 30 × 2 × 8 × 250 × 10⁻³ × 3 = 388.8km

    請參考此處以了解螺桿軸的預期壽命,然後根據預期走行距離和負載的交點找到千斤頂框架編號。

    由於SJ015H無法達到預期的走行距離,因此該型號將改為SJ030H。 ……好的

  • 5.由於會施加壓縮負荷,因此利用此處的失穩計算公式對容許失穩負荷進行探討。假設安全係數sf=4。

    Pcr = 20×104(30.72/775)2 = 295.8kN

    sf = 295.8/10.7 > 4 ...OK

  • 6.由於是帶制動器的伺服電機直接驅動,因此無需研究輸入軸懸載。

  • 7.根據所需螺釘軸速度求出千斤頂所需的輸入轉速。

    N=10.8/0.025×6=2592 r/min

    請注意螺桿轉速和螺桿導程的單位。
    10.8m/min、25mm --->0.025m)-->(180mm/s→10.8m/min,25mm→0.025m)

  • 8. 根據時間週期表檢查負荷時間率。

    %ED = (3 + 3) / 14×100 = 43%ED

    在此處查看允許的負荷時間率。

    輸入轉速為 2592 r/min,環境溫度為 30°C,允許的負荷時間率為 50%ED。

    50%ED > 43%ED ...OK

    ×
    (可以通過拖動來移動)

    使用高速千斤頂時,減速齒輪表面溫度(包括環境溫度)不得超過 90°C。

    下表所示為減速部表面溫度在90°C以下時的大衹負荷率 (%ED) 。(不是保證值。)

    實際使用時請確認減速部表面溫度。

    入力回転速度

    SJ015H

    環境溫度20°C
    SJ015H 周囲温度 20℃

    單擊放大

    環境溫度30°C
    SJ015H 周囲温度 30℃

    單擊放大

    環境溫度40°C
    SJ015H 周囲温度 40℃

    單擊放大

  • 9.計算每千斤頂所需的輸入軸扭矩。

    穩定時所需輸入軸扭矩

    T = 10.7×1000×0.025 / 2 / π / 6 / 0.87 + 6 = 14.2N・m

    請查看各產品的主要規格頁面,以了解螺桿導程、速比、整體效率及空載空轉扭力。

    0.025m)-->為了提高整體效率,請使用每個輸入轉速對應的數值。請注意螺桿導程單位(25mm ---> 0.025m)。

    起動時所需輸入軸扭矩

    T' = 10.7×1000×0.025 / 2 / π / 6 / 0.65 + 6 = 16.9N・m

    請查看各產品的主要規格頁面,以了解啟動效率。

  • 10.由於1臺伺服電機驅動2臺千斤頂,因此需要計算每臺帶制動器的伺服電機所需的輸入軸扭矩。

    伺服電機需要的扭矩是

    Tm = 14.2×2 = 28.4N・m

    另外,伺服電機所需的起動扭矩

    T'm = 16.9×2 = 33.8N・m

    在選擇伺服馬達時,請考慮煞車規格,該規格應滿足額定扭力為 28.4 N·m,額定轉速為 3000 r/min。
    另外,也要確保啟動扭力足夠。

    參考) 伺服電機的必要容量

    P = 28.4×3000 / 9550 ≒ 9kW

  • 11.因為兩臺千斤頂連接在同一條線上,所以靠近驅動側的千斤頂的輸入軸上會施加兩臺千斤頂的扭矩。
    確認千斤頂的輸入軸扭矩是否在SJ030H記載的容許輸入軸扭矩以下。

    兩個千斤頂的扭力 = 16.9 + 16.9 < 65N·m...合格

  • 12.千斤頂選項是

    テーブル形先端金具付-->軸端形狀(先端金具)--->先端金具接頭的台式

    必要に応じジャバラ(特形品)を使用ください-->減少粉塵 ---> 必要時使用(特殊形狀的)風箱

  • 13. 根據上述考慮,確定高速千斤頂型號為 SJ030H-TCT6M。