Tofauti Kati ya Mifumo ya Mwendo wa Hatua-juu-ya-Granite na Mifumo Jumuishi ya Mwendo wa Granite

Uchaguzi wa jukwaa la mwendo wa mstari linalofaa zaidi linalotegemea granite kwa ajili ya programu fulani hutegemea mambo na vigezo vingi. Ni muhimu kutambua kwamba kila programu ina seti yake ya kipekee ya mahitaji ambayo lazima yaeleweke na kupewa kipaumbele ili kutafuta suluhisho bora kulingana na jukwaa la mwendo.

Mojawapo ya suluhisho zinazopatikana kila mahali inahusisha kuweka hatua za kuweka nafasi tofauti kwenye muundo wa granite. Suluhisho lingine la kawaida huunganisha vipengele vinavyojumuisha shoka za mwendo moja kwa moja kwenye granite yenyewe. Kuchagua kati ya jukwaa la mwendo wa granite na jukwaa la mwendo wa granite jumuishi (IGM) ni mojawapo ya maamuzi ya awali kufanywa katika mchakato wa uteuzi. Kuna tofauti wazi kati ya aina zote mbili za suluhisho, na bila shaka kila moja ina sifa zake - na tahadhari - ambazo zinahitaji kueleweka na kuzingatiwa kwa uangalifu.

Ili kutoa ufahamu bora zaidi kuhusu mchakato huu wa kufanya maamuzi, tunatathmini tofauti kati ya miundo miwili ya msingi ya jukwaa la mwendo wa mstari — suluhisho la kitamaduni la hatua-juu-ya-granite, na suluhisho la IGM — kutoka kwa mitazamo ya kiufundi na kifedha katika mfumo wa utafiti wa kesi unaobeba mitambo.

Mandharinyuma

Ili kuchunguza kufanana na tofauti kati ya mifumo ya IGM na mifumo ya kitamaduni ya granite, tuliunda miundo miwili ya majaribio:

• Ubebaji wa mitambo, jukwaani kwenye granite
• Ubebaji wa mitambo, IGM

Katika visa vyote viwili, kila mfumo una shoka tatu za mwendo. Mhimili wa Y hutoa milimita 1000 za usafiri na upo chini ya muundo wa granite. Mhimili wa X, ulioko kwenye daraja la mkutano na milimita 400 za usafiri, hubeba mhimili wa Z wima na milimita 100 za usafiri. Mpangilio huu unawakilishwa kwa picha.

Kwa muundo wa jukwaa-juu-ya-granite, tulichagua jukwaa pana la PRO560LM kwa mhimili wa Y kwa sababu ya uwezo wake mkubwa wa kubeba mzigo, jambo ambalo ni la kawaida kwa matumizi mengi ya mwendo kwa kutumia mpangilio huu wa "daraja-mgawanyiko la Y/XZ". Kwa mhimili wa X, tulichagua PRO280LM, ambayo hutumika sana kama mhimili wa daraja katika matumizi mengi. PRO280LM inatoa usawa wa vitendo kati ya alama yake na uwezo wake wa kubeba mhimili wa Z na mzigo wa mteja.

Kwa miundo ya IGM, tuliiga kwa karibu dhana za msingi za muundo na mipangilio ya shoka zilizo hapo juu, tofauti kuu ikiwa kwamba shoka za IGM zimejengwa moja kwa moja kwenye muundo wa granite, na kwa hivyo hazina besi za vipengele vilivyotengenezwa kwa mashine zilizopo katika miundo ya jukwaa-juu-ya-granite.

Kawaida katika visa vyote viwili vya muundo ni mhimili wa Z, ambao ulichaguliwa kuwa hatua inayoendeshwa na skrubu ya PRO190SL. Huu ni mhimili maarufu sana kutumia katika mwelekeo wima kwenye daraja kwa sababu ya uwezo wake mkubwa wa kubeba mzigo na umbo lake dogo kiasi.

Mchoro 2 unaonyesha mifumo maalum ya granite na IGM iliyosomwa.

Ulinganisho wa Kiufundi

Mifumo ya IGM imeundwa kwa kutumia mbinu na vipengele mbalimbali vinavyofanana na vile vinavyopatikana katika miundo ya kitamaduni ya hatua-juu-ya-granite. Kwa hivyo, kuna sifa nyingi za kiufundi zinazofanana kati ya mifumo ya IGM na mifumo ya hatua-juu-ya-granite. Kinyume chake, kuunganisha shoka za mwendo moja kwa moja kwenye muundo wa granite hutoa sifa kadhaa tofauti zinazotofautisha mifumo ya IGM na mifumo ya hatua-juu-ya-granite.

Kipengele cha Fomu

Labda kufanana dhahiri zaidi huanza na msingi wa mashine — granite. Ingawa kuna tofauti katika sifa na uvumilivu kati ya miundo ya granite na IGM, vipimo vya jumla vya msingi wa granite, viinuaji na daraja ni sawa. Hii ni kwa sababu safari za kawaida na za kikomo zinafanana kati ya granite na IGM.

Ujenzi

Ukosefu wa besi za mhimili zenye vipengele vilivyotengenezwa kwa mashine katika muundo wa IGM hutoa faida fulani juu ya suluhisho za hatua kwa hatua za granite. Hasa, kupunguzwa kwa vipengele katika kitanzi cha kimuundo cha IGM husaidia kuongeza ugumu wa mhimili kwa ujumla. Pia inaruhusu umbali mfupi kati ya msingi wa granite na uso wa juu wa gari. Katika utafiti huu maalum, muundo wa IGM hutoa urefu wa chini wa uso wa kazi wa 33% (80 mm ikilinganishwa na 120 mm). Sio tu kwamba urefu huu mdogo wa kufanya kazi huruhusu muundo mdogo zaidi, lakini pia hupunguza uondoaji wa mashine kutoka kwa injini na kisimbaji hadi sehemu ya kazi, na kusababisha hitilafu za Abbe kupunguzwa na hivyo kuboresha utendaji wa uwekaji wa sehemu ya kazi.

Vipengele vya Mhimili

Kwa kuangalia zaidi muundo, suluhisho za hatua-kwa-granite na IGM zinashiriki vipengele muhimu, kama vile mota za mstari na visimbaji nafasi. Uteuzi wa kawaida wa njia ya stika na sumaku husababisha uwezo sawa wa kutoa nguvu. Vile vile, kutumia visimbaji sawa katika miundo yote miwili hutoa azimio sawa la kuweka maoni. Kwa hivyo, usahihi wa mstari na utendaji unaorudiwa si tofauti sana kati ya suluhisho za hatua-kwa-granite na IGM. Mpangilio sawa wa vipengele, ikiwa ni pamoja na utenganisho wa fani na uvumilivu, husababisha utendaji unaofanana katika suala la mienendo ya hitilafu ya kijiometri (yaani, unyoofu wa mlalo na wima, lami, kuviringisha na kupiga mdundo). Hatimaye, vipengele vya usaidizi vya miundo yote miwili, ikiwa ni pamoja na usimamizi wa kebo, mipaka ya umeme na visimamizi, kimsingi vinafanana katika utendaji, ingawa vinaweza kutofautiana kwa kiasi fulani katika mwonekano wa kimwili.

Fani

Kwa muundo huu maalum, moja ya tofauti zinazoonekana zaidi ni uteuzi wa fani za mwongozo za mstari. Ingawa fani za mpira zinazozunguka tena hutumiwa katika mifumo ya hatua-juu-ya-granite na IGM, mfumo wa IGM hurahisisha kuingiza fani kubwa na ngumu katika muundo bila kuongeza urefu wa kufanya kazi wa mhimili. Kwa sababu muundo wa IGM hutegemea granite kama msingi wake, tofauti na msingi tofauti wa sehemu ya mashine, inawezekana kurejesha baadhi ya mali isiyohamishika ya wima ambayo vinginevyo ingetumiwa na msingi wa mashine, na kimsingi kujaza nafasi hii na fani kubwa huku bado ikipunguza urefu wa jumla wa gari juu ya granite.

Ugumu

Matumizi ya fani kubwa katika muundo wa IGM yana athari kubwa kwa ugumu wa pembe. Katika kesi ya mhimili wa chini wa mwili mpana (Y), suluhisho la IGM hutoa ugumu wa kuviringisha zaidi ya 40%, ugumu wa lami zaidi ya 30% na ugumu wa yaw zaidi ya 20% kuliko muundo unaolingana wa hatua-juu-ya-granite. Vile vile, daraja la IGM hutoa ongezeko mara nne la ugumu wa kuviringisha, ugumu wa lami mara mbili na ugumu wa yaw zaidi ya 30% kuliko mwenzake wa hatua-juu-ya-granite. Ugumu wa pembe nyingi ni faida kwa sababu huchangia moja kwa moja katika utendaji bora wa nguvu, ambao ni muhimu katika kuwezesha upitishaji wa juu wa mashine.

Uwezo wa Kupakia

Fani kubwa za suluhisho la IGM huruhusu uwezo wa mzigo wa juu zaidi kuliko suluhisho la hatua-juu-ya-granite. Ingawa mhimili wa msingi wa PRO560LM wa suluhisho la hatua-juu-ya-granite una uwezo wa mzigo wa kilo 150, suluhisho la IGM linalolingana linaweza kubeba mzigo wa kilo 300. Vile vile, mhimili wa daraja la PRO280LM wa jukwaa-juu-ya-granite unaunga mkono kilo 150, ilhali mhimili wa daraja la suluhisho la IGM unaweza kubeba hadi kilo 200.

Kusonga Misa

Ingawa fani kubwa katika shoka za IGM zenye kubeba mitambo hutoa sifa bora za utendaji wa pembe na uwezo mkubwa wa kubeba mzigo, pia huja na malori makubwa na mazito. Zaidi ya hayo, mabehewa ya IGM yameundwa ili vipengele fulani vya mashine vinavyohitajika kwa mhimili wa hatua-juu-ya-granite (lakini havihitajiki na mhimili wa IGM) viondolewe ili kuongeza ugumu wa sehemu na kurahisisha utengenezaji. Mambo haya yanamaanisha kuwa mhimili wa IGM una uzito mkubwa wa kusonga kuliko mhimili unaolingana wa hatua-juu-ya-granite. Ubaya usiopingika ni kwamba kasi ya juu ya IGM ni ya chini, ikizingatiwa kuwa nguvu ya injini haibadiliki. Hata hivyo, katika hali fulani, uzito mkubwa wa kusonga unaweza kuwa na faida kutokana na mtazamo kwamba hali yake kubwa inaweza kutoa upinzani mkubwa kwa usumbufu, ambao unaweza kuhusishwa na kuongezeka kwa utulivu katika nafasi.

Mienendo ya Miundo

Ugumu wa juu wa kubeba mizigo na behewa ngumu zaidi ya mfumo wa IGM hutoa faida za ziada zinazoonekana baada ya kutumia kifurushi cha programu cha uchambuzi wa vipengele finite (FEA) ili kufanya uchambuzi wa modal. Katika utafiti huu, tulichunguza mwangwi wa kwanza wa behewa linalosonga kwa sababu ya athari yake kwenye kipimo data cha servo. Behewa la PRO560LM hukutana na mwangwi katika 400 Hz, huku behewa la IGM linalolingana likipata hali sawa katika 430 Hz. Mchoro 3 unaonyesha matokeo haya.

Mwangwi mkubwa wa suluhisho la IGM, ikilinganishwa na granite ya kawaida, unaweza kuhusishwa kwa sehemu na gari ngumu na muundo wa fani. Mwangwi mkubwa wa gari hufanya iwezekane kuwa na kipimo data kikubwa cha servo na hivyo kuboresha utendaji kazi unaobadilika.

Mazingira ya Uendeshaji

Kuziba kwa mhimili karibu kila mara ni lazima wakati uchafu upo, iwe umetengenezwa kupitia mchakato wa mtumiaji au upo katika mazingira ya mashine. Suluhisho za hatua-juu-granite zinafaa hasa katika hali hizi kwa sababu ya asili ya mhimili kufungwa. Hatua za mstari za mfululizo wa PRO, kwa mfano, huja na vifuniko vigumu na mihuri ya pembeni ambayo hulinda vipengele vya hatua ya ndani kutokana na uchafuzi kwa kiwango kinachofaa. Hatua hizi zinaweza pia kusanidiwa na vifutaji vya hiari vya meza ili kuondoa uchafu kutoka kwenye kifuniko kigumu cha juu wakati hatua inapita. Kwa upande mwingine, majukwaa ya mwendo wa IGM yamefunguliwa asili, huku fani, mota na visimbaji vikiwa wazi. Ingawa si tatizo katika mazingira safi, hili linaweza kuwa tatizo wakati uchafuzi upo. Inawezekana kushughulikia suala hili kwa kuingiza kifuniko maalum cha mtindo wa mvukuto katika muundo wa mhimili wa IGM ili kutoa ulinzi dhidi ya uchafu. Lakini ikiwa haitatekelezwa ipasavyo, mvukuto unaweza kuathiri vibaya mwendo wa mhimili kwa kutoa nguvu za nje kwenye gari linapopita katika safu yake kamili ya usafiri.

Matengenezo

Ubora wa huduma ni tofauti kati ya majukwaa ya mwendo wa granite na IGM. Shoka za mota za mstari zinajulikana kwa uimara wake, lakini wakati mwingine inakuwa muhimu kufanya matengenezo. Shughuli fulani za matengenezo ni rahisi kiasi na zinaweza kufanywa bila kuondoa au kutenganisha mhimili husika, lakini wakati mwingine kubomoa kwa kina zaidi kunahitajika. Wakati jukwaa la mwendo lina hatua tofauti zilizowekwa kwenye granite, huduma ni kazi rahisi kiasi. Kwanza, ondoa jukwaa kutoka kwenye granite, kisha fanya kazi muhimu ya matengenezo na uiweke upya. Au, ibadilishe tu na hatua mpya.

Suluhisho za IGM wakati mwingine zinaweza kuwa ngumu zaidi wakati wa kufanya matengenezo. Ingawa kubadilisha wimbo mmoja wa sumaku wa mota ya mstari ni rahisi sana katika kesi hii, matengenezo na matengenezo magumu zaidi mara nyingi huhusisha kutenganisha kabisa vipengele vingi au vyote vinavyojumuisha mhimili, ambayo inachukua muda zaidi vipengele vinapowekwa moja kwa moja kwenye granite. Pia ni vigumu zaidi kupanga upya shoka zenye msingi wa granite moja kwa moja baada ya kufanya matengenezo - kazi ambayo ni rahisi zaidi kwa hatua tofauti.

Jedwali 1. Muhtasari wa tofauti za kimsingi za kiufundi kati ya suluhisho za hatua-on-granite zenye kubeba mitambo na IGM.

Ulinganisho wa Kiuchumi

Ingawa gharama kamili ya mfumo wowote wa mwendo itatofautiana kulingana na mambo kadhaa ikiwa ni pamoja na urefu wa usafiri, usahihi wa mhimili, uwezo wa mzigo na uwezo wa nguvu, ulinganisho wa mifumo inayofanana ya IGM na mwendo wa hatua-juu-ya-granite uliofanywa katika utafiti huu unaonyesha kwamba suluhisho za IGM zina uwezo wa kutoa mwendo wa kati hadi wa juu kwa gharama ya chini kiasi kuliko wenzao wa hatua-juu-ya-granite.

Utafiti wetu wa kiuchumi una vipengele vitatu vya msingi vya gharama: sehemu za mashine (ikiwa ni pamoja na sehemu zilizotengenezwa na vipengele vilivyonunuliwa), mkusanyiko wa granite, na kazi na gharama za ziada.

Sehemu za Mashine

Suluhisho la IGM hutoa akiba kubwa juu ya suluhisho la hatua-kwa-granite kwa upande wa sehemu za mashine. Hii ni hasa kutokana na ukosefu wa IGM wa besi za hatua zilizotengenezwa kwa ustadi kwenye shoka za Y na X, ambazo huongeza ugumu na gharama kwenye suluhisho la hatua-kwa-granite. Zaidi ya hayo, akiba ya gharama inaweza kuhusishwa na kurahisisha kwa kiasi fulani sehemu zingine zilizotengenezwa kwenye suluhisho la IGM, kama vile mabehewa yanayotembea, ambayo yanaweza kuwa na vipengele rahisi na uvumilivu uliotulia zaidi yanapoundwa kwa ajili ya matumizi katika mfumo wa IGM.

Mikusanyiko ya Granite

Ingawa mikusanyiko ya daraja la granite-msingi katika mifumo ya IGM na granite inaonekana kuwa na umbo na mwonekano sawa, mikusanyiko ya granite ya IGM ni ghali kidogo. Hii ni kwa sababu granite katika suluhisho la IGM inachukua nafasi ya besi za hatua zilizotengenezwa katika suluhisho la granite, ambalo linahitaji granite kuwa na uvumilivu mkali zaidi katika maeneo muhimu, na hata vipengele vya ziada, kama vile mikato iliyotolewa na/au viingilio vya chuma vilivyotiwa nyuzi, kwa mfano. Hata hivyo, katika utafiti wetu wa kesi, ugumu ulioongezwa wa muundo wa granite unazidi kufidiwa na kurahisisha sehemu za mashine.

Kazi na Utawala wa Juu

Kwa sababu ya kufanana kwingi katika kuunganisha na kujaribu mifumo ya IGM na mifumo ya granite, hakuna tofauti kubwa katika gharama za kazi na gharama za uendeshaji.

Mara tu vipengele hivi vyote vya gharama vitakapounganishwa, suluhisho maalum la IGM lenye kubeba mitambo lililochunguzwa katika utafiti huu ni la gharama nafuu kwa takriban 15% kuliko suluhisho la kubeba mitambo, lenye kubeba hatua kwenye granite.

Bila shaka, matokeo ya uchambuzi wa kiuchumi hayategemei tu sifa kama vile urefu wa usafiri, usahihi na uwezo wa mzigo, lakini pia mambo kama vile uteuzi wa muuzaji wa granite. Zaidi ya hayo, ni busara kuzingatia gharama za usafirishaji na vifaa zinazohusiana na ununuzi wa muundo wa granite. Inasaidia sana kwa mifumo mikubwa sana ya granite, ingawa ni kweli kwa ukubwa wote, kuchagua muuzaji wa granite aliyehitimu karibu na eneo la mkusanyiko wa mwisho wa mfumo kunaweza kusaidia kupunguza gharama pia.

Pia ikumbukwe kwamba uchanganuzi huu hauzingatii gharama za baada ya utekelezaji. Kwa mfano, tuseme inakuwa muhimu kuhudumia mfumo wa mwendo kwa kutengeneza au kubadilisha mhimili wa mwendo. Mfumo wa hatua-juu-ya-granite unaweza kuhudumiwa kwa kuondoa na kutengeneza/kubadilisha mhimili ulioathiriwa. Kwa sababu ya muundo wa moduli zaidi wa mtindo wa hatua, hii inaweza kufanywa kwa urahisi na kasi, licha ya gharama kubwa ya awali ya mfumo. Ingawa mifumo ya IGM kwa ujumla inaweza kupatikana kwa gharama ya chini kuliko wenzao wa hatua-juu-ya-granite, inaweza kuwa vigumu zaidi kuitenganisha na kuihudumia kwa sababu ya asili jumuishi ya ujenzi.

Hitimisho

Ni wazi kwamba kila aina ya muundo wa jukwaa la mwendo — jukwaa-juu-ya-granite na IGM — inaweza kutoa faida tofauti. Hata hivyo, si mara zote dhahiri ni chaguo gani bora zaidi kwa programu fulani ya mwendo. Kwa hivyo, ni muhimu sana kushirikiana na muuzaji mwenye uzoefu wa mifumo ya mwendo na otomatiki, kama vile Aerotech, ambaye hutoa mbinu ya ushauri na inayolenga matumizi maalum ili kuchunguza na kutoa ufahamu muhimu kuhusu njia mbadala za suluhisho badala ya changamoto za udhibiti wa mwendo na matumizi ya otomatiki. Kuelewa sio tu tofauti kati ya aina hizi mbili za suluhisho za otomatiki, lakini pia vipengele vya msingi vya matatizo wanayohitaji kutatua, ndio ufunguo wa msingi wa mafanikio katika kuchagua mfumo wa mwendo unaoshughulikia malengo ya kiufundi na kifedha ya mradi.

Kutoka AEROTECH.