기술자료 직선 작동기 리니스피드잭 선정
요건
사용 기계..... 테이블 리프터, 압입 기 etc
레이아웃.....
잭 2대 동기(모터별 구동 혹은 1대의 모터로 커플링 연결) 등
- 최대 하중(W)..... 부하 또는 워크 중량 N
- 나사축 속도(V)..... 잭 필요 속도 m/min
- 스트로크..... 실제로 사용하는 스트로크 mm
설치 형상.....페이스 마운트, 플랜지 고정 등
설치 상태.....베이스 고정, 축단 클레비스 등
타임 사이클
선정 절차
1. 보정 하중 Ws의 산출
부하의 성질을 고려하여 서비스 요소 (표 1)를 참조한 후 보정 하중 Ws를 구합니다.
보정 하중 Ws(kN) = 최대 하중 W(kN)× 서비스 요소 Sf
표 1 서비스 요소 Sf
| 짐의 본질 | 사용 예 | 서비스 요소 |
|---|---|---|
| 충격이 없는 원활한 작동 부하 관성 소 |
밸브 개폐 컨베이어 전환 장치 |
1.0～1.3 |
| 가벼운 충격이 있는 작동 부하 관성 중 |
각종 이동 장치 각종 리프터 승강 |
1.3～1.5 |
| 큰 충격, 진동이 있는 작동 부하 관성 큰 |
대차에 의한 물체 반송, 압연 롤러의 위치 결정 유지 | 1.5～3.0 |
주) 상기 서비스 요소는 일반적인 기준이며, 사용 조건을 고려하여 결정해 주십시오.
2. 잭 1대당 하중 W의 산출
보정 하중 Ws에서 잭 1대당 하중 W를 구합니다. 연동 운전의 경우는 연동 계수 (표 2)를 참조하여 계산합니다.
잭 1대당 하중 W(kN) = 보정 하중 Ws(kN) 잭 사용 대수× 연동 계수 fd
표 2 연동 계수 fd
| 연동 대수(대) | 2 | 3 | 4 | 5～8 |
|---|---|---|---|---|
| 연동 계수 | 0.95 | 0.9 | 0.85 | 0.8 |
3. 리니스피드잭 의 형번 가선정
잭 1대당 하중 W를 만족하는 허용 추력을 가지는 형번 가선정합니다.
스트로크는 사용 스트로크에 여유를 예상하여 선정합니다. 설치 형식, 축 배치에서 형번을 선정합니다.
주의사항
- (1)사용 하중(정적·동적)·충격 하중과 함께 허용 추력을 넘지 않도록 안전을 예상한 충분한 형번을 선택해 주십시오.
- (2) 잭의 스트로크 이상으로 사용하면 잭이 파손될 우려가 있습니다. 리니스피드잭은 누락 방지를 마련하고 있습니다만, 설치시의 수동 조작중에 나사가 빠지지 않기 위한 것입니다.
- (3) 어떠한 경우에도 적용을 하지 마십시오. 고정을 실시하면 잭 내부에 중대한 손상을 일으킵니다.
- (4) 플랜지 마운트의 경우 허용 추력 50% 이하에 제한이 필요한 하중 방향이 있습니다. 상세 (여기)를 참조하십시오.
6. 입력축 허용 오버행 로드의 검토
입력축에 벨트 등을 설치하는 경우는 허용 오버행 로드 이하로 되어 있는지 확인합니다.
허용치를 넘고 있는 경우는 잭의 테두리 번호를 올려 재검토합니다.
7. 필요한 입력 회전 속도 확인
필요한 나사 축 속도보다 잭의 필요 입력 회전 속도를 구합니다.
N = V ℓ ×R
N: 입력 회전 속도 r/min
V：나사축 속도 m/min
ℓ：나사 리드 m
R: 웜 속도 비율
사양의 각 항목은 제품 페이지를 참조하십시오.
허용 입력 회전 속도는 3000 r/min 입니다.
이 회전 속도 이하가 되는 것을 확인해 주십시오.
8. 부하시간률 확인
사이클 당 운전 시간의 비율을 확인합니다.
부하시간률 %ED가 허용치 이내인지 확인합니다.
자세한 내용은 여기를 참조하십시오.
리니스피드잭은 주위 온도를 포함한 감속부 표면 온도 90℃ 이하에서 사용해 주십시오.
아래 표는 감속부 표면 온도 90℃ 이하가 되는 부하율(%ED)의 기준을 나타냅니다. (보증치가 아닙니다.)
실제 사용에 있어서는 감속부 표면 온도를 확인해 주십시오.
SJ015H
주위 온도 20℃
[클릭으로 확대]
주위 온도 30℃
[클릭으로 확대]
주위 온도 40℃
[클릭으로 확대]
SJ030H
주위 온도 20℃
[클릭으로 확대]
주위 온도 30℃
[클릭으로 확대]
주위 온도 40℃
[클릭으로 확대]
SJ050H
주위 온도 20℃
[클릭으로 확대]
주위 온도 30℃
[클릭으로 확대]
주위 온도 40℃
[클릭으로 확대]
%ED = 1사이클 운전시간 1사이클 운전시간 + 1사이클 정지시간 ×100(%)
타임 사이클표에서 부하시간률 %ED를 구하는 식은 아래와 같습니다.
%ED = t1 + t3 t1 + t2 + t3 + t4 ×100(%)
9. 필요 입력 토크 확인
필요한 입력 토크를 계산합니다.
서보 모터를 사용하는 경우는 서보 모터의 허용 토크를 만족하는 형번을 선정해 주십시오.
T = W×ℓ 2×π×R×η + To
T：필요 입력 토크 N・m
W：승강하중 N
ℓ：나사 리드 m
π: 원주율 3.14
R: 웜 속도 비율
η : 잭 종합 효율 또는 기동 효율 주)
To：무부하 공전 토크 N・m
※나사 리드, 웜속비, 종합 효율, 무부하 공전 토크는 각 제품의 주요 제원 페이지를 참조해 주십시오. 나사 리드의 단위에 주의해 주십시오.
0.025m-->예) 25mm ---> 0.025m
주) 반드시 기동 효율로 기동시의 필요 입력 토크를 확인해 주십시오.
10. 필요한 입력 용량 확인
P = T×N 9550
T：필요 입력 토크 N・m
P:필요 입력 용량 kW
N: 입력 회전 속도 r/min
11. 입력축 비틀림 토크 확인
동일선상에 접속할 수 있는 잭의 연동 대수에는 축 강도에 의한 제한이 있으므로 허용 입력축 토크를 참조해 주십시오.
예) 잭의 배치가 아래 그림과 같이 스트레이트형인 경우, 구동원의 잭에는 2대분의 필요한 입력 토크가 입력축에 전달됩니다.
이 2대분의 토크가 허용 입력축 토크 이하인지 확인합니다.
※기동시의 피크 토크가 허용 입력축 토크를 넘지 않도록 주의해 주십시오.
잭 A만 필요 토크 T A
잭 B만 필요 토크 T B
구동원 필요 토크 Tt = T A + T B < 허용 입력축 토크
허용 입력축 토크는 각 제품의 주요 제원 페이지를 참조하십시오.
12. 옵션 결정
사용 조건에 따라 옵션을 선택합니다.
- · 출력 옵션
- · 제어 옵션
13. 리니스피드잭 본체 형번의 결정
리니스피드잭 본체의 정식 형번을 결정합니다.
선정 예
요건
사용 기계..... 4대 연동 푸시 리프터, 공장내 상온(30℃), 분진 없음
레이아웃.....2대의 잭을 연결하고, 1대의 브레이크 부착 서보 모터로 구동. 이것을 2조로 승강한다. (그림 1)
운전 사이클..... 그림 2 참조
- ・최대 하중(W)：28kN/4
- ・나사축 속도(V)：180mm/s(10.8m/min)
- ・스트로크：540mm
설치 형상..... 플랜지 마운트, 플랜지는 케이스 측
설치상태.....베이스 고정-축단 고정(테이블형 선단금구 설치)
기대 수명.....30사이클×2회/시간×8시간/일×250일/년×3년간 사용
그림 1 레이아웃
2대의 잭(총 4대)으로 승강
그림 2 타임 사이클
| 사이클 당 각 시간 | |
|---|---|
| t1 | 3sec |
| t2 | 2sec |
| t3 | 3sec |
| t4 | 6sec |
| t | 14sec |
-
1. 최대 하중보다 보정 하중 Ws는 (서비스 요소 sf = 1.3으로 한다.)
Ws = 28×1.3 = 36.4kN
-
2. 잭 1대당 하중 W는 (연동 계수 fd = 0.85로 한다.)
W = 36.4 / 4 / 0.85 = 10.7kN
-
3. 잭 1대당 하중보다 형식 SJ015H를 가선정합니다.
사용 스트로크 540mm보다 잭의 스트로크는 여유를 예상 600mm로 합니다.
-
4. 사용 빈도로부터 기대 주행거리를 구합니다.
예상 주행거리 = 0.54×2×30×2×8×250×10-3 ×3 = 388.8km
나사축의 기대 수명은 이쪽 참조의 위, 기대 주행거리와 하중의 교점으로부터 잭의 테두리 번호를 구합니다.
SJ015H에서는 기대 주행거리를 만족할 수 없기 때문에 형식은 SJ030H가 된다. ...OK
-
5. 압축 하중이 걸리므로, 이쪽의 좌굴 계산식에서 허용 좌굴 하중의 검토를 실시합니다. 안전율 sf = 4로 한다.
Pcr = 20×104(30.72/775)2 = 295.8kN
sf = 295.8/10.7 > 4 ...OK
6. 입력축 오버행 로드의 검토는 브레이크 부착 서보 모터 직결 구동을 위해 불필요하게 합니다.
-
7. 필요한 나사 축 속도에서 잭의 필요한 입력 회전 속도를 구합니다.
N = 10.8 / 0.025×6 = 2592 r/min
나사축 속도, 나사 리드의 단위에 주의해 주십시오.
10.8m/min、25mm --->0.025m)-->(180mm/s --->10.8m/min, 25mm --->0.025m) -
8. 타임 사이클 테이블에서 부하시간률을 확인합니다.
%ED = (3 + 3) / 14×100 = 43%ED
허용 부하시간률은 이쪽에서 확인합니다.
입력 회전 속도 2592 r/min, 주위 온도 30℃보다 허용 부하시간률은 50%ED가 됩니다.
50%ED > 43%ED ...OK
×(드래그로 이동할 수 있습니다)리니스피드잭은 주위 온도를 포함한 감속부 표면 온도 90℃ 이하에서 사용해 주십시오.
아래 표는 감속부 표면 온도 90℃ 이하가 되는 부하율(%ED)의 기준을 나타냅니다. (보증치가 아닙니다.)
실제 사용에 있어서는 감속부 표면 온도를 확인해 주십시오.
SJ015H
주위 온도 20℃
[클릭으로 확대]
주위 온도 30℃
[클릭으로 확대]
주위 온도 40℃
[클릭으로 확대]
-
9. 잭 당 필요한 입력 축 토크를 계산합니다.
정상시 필요 입력축 토크
T = 10.7×1000×0.025 / 2 / π / 6 / 0.87 + 6 = 14.2N・m
나사 리드, 속비, 종합 효율, 무부하 공전 토크는 각 제품의 주요 각 제품의 주요 제원 페이지에서 확인해 주십시오.
0.025m)-->종합 효율은 입력 회전 속도마다의 값을 사용해 주십시오. 나사 리드의 단위에 주의해 주십시오. (25mm ---> 0.025m)
기동시 필요 입력축 토크
T' = 10.7×1000×0.025 / 2 / π / 6 / 0.65 + 6 = 16.9N・m
기동 효율은 각 제품의 주요 제원 페이지에서 확인해 주십시오.
-
10. 1대의 서보모터로 2대의 잭을 구동하기 위해 브레이크 부착 서보모터 1대당 필요한 입력축 토크를 계산합니다.
서보모터에 필요한 토크는
Tm = 14.2×2 = 28.4N・m
또한 서보 모터에 필요한 기동 토크는
T'm = 16.9×2 = 33.8N・m
서보 모터의 선정에서는 정격 회전 속도 3000r r/min으로 정격 토크가 28.4N・m을 만족하는 브레이크 부착 사양을 검토해 주십시오.
또한 기동 토크가 만족하는지 확인하십시오.참고) 서보 모터의 필요한 용량
P = 28.4×3000 / 9550 ≒ 9kW
-
11. 2대의 잭이 동일선상에 연결되어 있기 때문에, 구동측에 가까운 잭의 입력축에는 잭 2대분의 토크가 걸립니다.
잭의 입력축 토크가 SJ030H에 기재된 허용 입력축 토크 이하인지 확인합니다.잭 2대분의 토크 = 16.9 + 16.9 < 65N·m...OK
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12. 잭 옵션은
テーブル形先端金具付-->축단 형상(선단금구) ---> 테이블형 선단금구 부착
必要に応じジャバラ(特形品)を使用ください-->분진이 적다 ---> 필요에 따라 벨로우즈(특형품)를 사용해 주십시오
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13. 이상의 검토로부터 리니스피드잭 형번은 SJ030H-TCT6M이 결정됩니다.
